[实用新型]一种高速铁路桥梁检测用驱动电源及稀土超磁致震源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高铁技术领域，尤其涉及一种高速铁路桥梁检测用驱动电源及稀土超磁致震源系统。

背景技术

超磁震源随着土木工程的发展，高速公路大中型桥梁及水电站混凝土大坝的桥台、桥墩、箱梁等重要的大块体混凝土工程无损检测问题已成为了一个重要的检测难题。大块体混凝土易于产生温度裂缝、浇筑施工缝、混凝土漏振捣不密实区、低标准混凝土区等多种缺陷问题，由于超声波在大块体混凝土内的过度衰减，常规的超声波发射穿透能力和常规的接收换能器敏感性很难满足大块体混凝土测缺、测强的要求。稀土超磁大功率声波震源的诞生与成熟给混凝土超声无损检测的发展带来了曙光，它具有比传统的磁致伸缩材料和压电陶瓷高出几十倍的伸缩性能。用稀土超磁致伸缩材料制作的换能器与传统磁致伸缩材料及压电陶瓷(PRT)制作的换能器相比，具有能量转换率高、功率大、在混凝土中传播距离远、稳定性好、分辨率高、频带宽、余震短、信息丰富等优点。

驱动电源技术作为稀土超磁致伸缩换能器应用的关键技术之一，其性能的好坏直接关系到稀土超磁震源的可靠性和使用性能。如何设计一种驱动电源用于高速铁路用900T(吨)箱梁预应力管道注浆质量无损检测仪是亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种高速铁路桥梁检测用驱动电源及稀土超磁致震源系统，实现了高速铁路用900T箱梁预应力管道注浆质量无损检测仪。

为达到上述目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种高速铁路桥梁检测用驱动电源，包括供电电路、直流高压源、同步控制电路和发射电路，其中，所述供电电路分别通过所述直流高压源、所述同步控制电路与所述发射电路连接，所述供电电路通过所述直流高压源为所述发射电路提供高压直流脉动电流，所述同步控制电路在外部激励信号的触发下控制所述发射电路中储能元件组给换能器发电。

可选的，所述发射电路包括第一开关、第二开关以及储能元件组，所述直流高压源的输出端分别与所述第一开关以及所述储能元件组的第一端连接，所述储能元件组的第一端还通过所述第二开关接地，所述储能元件组的第二端与所述换能器连接，在所述第一开关、所述第二开关导通时，所述储能元件组与所述换能器组成第一电路回路，所述直流高压源与所述第一电路回路相互独立。

可选的，所述第一开关、所述第二开关均为N沟增强型场效应管，所述第一开关的栅极与所述第二开关的栅极均所述同步控制电路的输出端连接，所述第一开关的漏极与所述第二开关的漏极均与所述直流高压源的输出端连接，所述第一开关的源极与所述第二开关的源极均接地。

可选的，所述N沟增强型场效应管的导通电阻为Rg＜5Ω，击穿电压VDS＞1000V，最大漏极电流IDM＞14.1A，最大漏源击穿电压IDS＞858V。

可选的，所述储能元件组包括多个电容，所述多个电容之间串联连接，且每个电容上均并联连接有一电阻。

可选的，所述电阻取值以小于电容漏电电阻的十倍。

可选的，所述直流高压电源包括推挽电路和驱动电路，所述驱动电路产生互补的方波用于轮流导通所述推挽电路中对称的功率开关管。

可选的，所述同步控制电路包括第一与非门和第二与非门，所述第一与非门的第一输入端、第二输入端以及第三输入端分别连接电源，所述第一与非门的第四输入端与所述第二与非门的输出端连接，所述第二与非门中各输入端分别外部触发接口连接。

本实用新型实施例还提供了一种高速铁路桥梁检测用稀土超磁致震源系统，包括上述的驱动电源。

本实用新型实施例提供的高速铁路桥梁检测用驱动电源及稀土超磁致震源系统，其中，供电电路提供直流输入电能，可由电池或者电源适配器提供，输入电压为12V。输入电压在经过整流滤波后，通过直流高压源电路得到高压的直流脉动的电流。脉动电流对发射电路储能元件组进行充电，在外部激励信号和同步控制电路作用下，得到一宽度可调的脉冲电流。外部触发部分以仪器为控制器，主要作用是：在声波检测系统中为驱动电源提供同步触发信号，使检测系统声波的接收和发射同步；同时通过仪器设置换能器不同的激励脉冲，使得输入脉冲的频率、占空比等参数可调。同步控制电路通过驱动开关功率管的关断实现对发射电路中电容放电进行控制，达到输出短时脉冲电压输出的目的，实现了高速铁路用900T箱梁预应力管道注浆质量无损检测仪上驱动电源技术的设计。

附图说明