专利名称：便携式微音多余物检测器的制作方法
技术领域：
航天产品在研制过程中，由于设计，制造工艺，操作技术，管理及某些偶然因素，可能在产品中产生多余物。本检测器主要是解决型号研制中的电子产品多余物检测问题。是在多种多余物检测方法中进行分析对比的基础上，对不同的多余物的特性进行研究，寻求一种简便的方法使得多余物的检测的准确性、有效性有所提高。
多余物的检验在航天工业中十分重要，航天产品中的多余物是航天事业的大敌。对多余物的控制引起各级领导和工程技术人员的重视，因为多余物的存在可能会引起仪器设备的电气短路、机械损伤、管路堵塞等严重事故，甚至导致发射试验失败，造成严重损失和难以想象的后果，航天部在多余物问题上的教训是很深刻的。
为此，航天系统制订了控制多余物的专项标准QJ2850-96(控制多余物通用规范〕QJ3024-98(电子产品控制多余物规范〕。
当前，我们的检测手段还不能完全满足航天产品多余物检测的要求，常用的方法有较大的局限性。
1、目视检查，或借助于低倍放大镜进行检查；(只能发现被检对象可视部位的多余物)2、借助于器械进行检查，如用内窥镜检查；(应用范围比较局限)3、X光透视进行检查；(对一般单位来说极难做到，应用范围比较局限，用于检测非活动金属多余物)4、按有关规定对仪器或电器产品等，进行摇晃或用耳听是否有异常响声等检查；(人的主观因素影响较大，难以准确判断)5、使用活动多余物检测装置(DSDD)，靠振动传感器接收输出波形来判断有无多余物；(设备复杂，庞大，不便携带，价格昂贵，误判率极高，操作复杂等)6、采用颗粒碰撞试验方法(PIND)检验(噪音干扰不易控制，误判率30％，且只能应用于质量小，尺寸小的器件)在多余物检测过程中，上述方法均暴露出其较大的局限性，多余物不能被准确地检测，，经常发生误判或漏判，造成重复性劳动。复杂繁琐的检查过程有可能对被检测对象造成损坏，造成不良的后果。于是，改进检测多余物的方法，以可靠的手段判断产品是否存在多余物，研制出一种新型的多余物检测器来弥补已有检测手段的不足也就提上了日程。
此种新型的多余物检测仪器～“便携式微音多余物检测器”，它克服了以往检测方法的不足，使用起来简单，方便，准确。
创作者经过一段时间的摸索，对总体方案有一定的认识，所用元器件大多数在市场上可以买得到，并作出了样品。由于多余物在仪器中位移是滑动与撞击过程，所以它通过振动传感，以声音的形式传递给检测人员从而确定多余物的有无，此检测器的设计完全是一种新的思路，对以往的检测思路有较大的突破。使用时，将其挎在腰间，压电换能器件吸置于被测机器上，用手微摇机器，通过从耳机中传递的信号，来判别是否存在多余物。它的又一个优点是，可检查机器结构是否有松动。
同以往检测方法复杂的操作过程相比，省去了连接系统，固定被测仪器，声隔离，固定传感器，启动程序等一系列复杂的过程。携带方便可做到任何人随时随地方便使用。在航天产品的活动多余物检验方面具有广泛的应用前景。这对提高航天工艺水平、提高航天产品的可靠性是有十分积极意义的。


图1是便携式多余物检测器的电原理图。
图2是根据本实用新型提出的便携式微音多余物检测器的压电换能器结构原理图图1便携式微音多余物检测器含有分别由四运算放大器组成的音频振荡器17反向电压放大器18跟随器19。上述方案选用内含四个运算放大器的集成电路，电路中的第一级由运算放大器N1与电阻R1、R2正反馈电容C1构成音频振荡器。电路的第二级由N2构成反向电压放大器，电压放大倍数由R4、R3的比值决定。第三级是功率输出级，由N3、N4并联接成跟随器的形式，即反向输入端直接连在输出端上，这种形式的电路没有电压增益，但却有电流增益。它有很低的输出阻抗与耳机相连接输入端15与压电换能器20相联接当有多余物滑动撞击机壳体时，产生振动信号，所说的压电换能器接收来自所说的振动信号，形成部件17的输出信号，而N1构成同相放大器，这种放大器有很高的输入阻抗与压电换能器相连接。信号通过变压器送到N1的输入端，变压器起到与运放动态阻抗匹配，由于运算放大器通常使用正负电源，而便携式多余物检测器使用的是6V电源，所以由电阻R6、R7及电容C5、C6组成一个中点电压，给各级运放的输入端提供了一个偏置电压。集成电路MC4741第4脚接电源正极，第11脚接电源负极。变压器选用普通音频变压器初级有三个头，中间头空着，同时为增加整机功率输出采用两片四运算放大器相并联的形式。
下面结合图2详细说明本实用新型压电换能器部分的细节及工作情况。压电换能器，特别是往机客体上吸附压电换能器的装置，该装置有一个可以吸附的吸盘21，在其内壁上有一个紧贴住的压电陶瓷片20，在其底部上钻有一直孔22，直孔22经一同吸盘相联的锣杆轴心穿过，从直孔内引出导线与压电陶瓷片相接通，一旦吸盘吸合，拧紧镙母24使压盖23立即受下压力作用，并压紧吸盘。使压电换能器紧固于被测机器上。
上述方案中的压电陶瓷片呈容性，在压电陶瓷片两端并联接入一组电感，使其产生类似扬声器效果。此电感使用收音机的输入变压器15的初级线圈则取得良好的效果。音频振荡器17是在运算放大器N1的基础上做成，其输出端1到其同相输入端3接有电阻R1和R2，C1把输出电压馈送到同相输入端，这样电路处于振荡状态。反向放大器18是在运算放大器N2基础上做成，其输入电压1与输出电压7相位相反。运放同相输入端5接基准电位即由电阻R6、R7及电容C5、C6组成一个中点电压。输入电压1经R3加到反向输入端。输出电压7经R4电阻馈送到反向输入端6，外接电阻R3和R4之比决定电压放大倍数。电压跟随器19是在运算放大器N3和N4基础上做成，由于电压跟随器是输入阻抗高，输出阻抗近似为零，因此用作缓冲放大器同低阻抗耳机16相连接。它是电压放大倍数AV＝1的同相放大电路。其无电压放大作用只进行阻抗变换，输出电压8和14全部反馈到反相输入端9和13即100％的负反馈，这种电路容易自激。为防止跟随器自激外接产品目录中规定的C3和C4容量的补偿电容。
权利要求1.便携式微音多余物检测器含有分别由四运算放大器组成的音频振荡器(17)、反向电压放大器(18)、跟随器(19)和一个压电换能器(20)，其特征在于所说电路中的第一级由运算放大器N1构成音频振荡器，电路的第二级由N2构成反向电压放大器，第三级是功率输出级，由N3、N4并联接成跟随器的形式，信号通过变压器(15)送到N1的输入端。
2.如权利要求1所述的多余物检测器，其中所说的变压器(15)选用普通音频变压器初级有三个头，中间头的空着。
3.如权利要求1所说便携式微音多余物检测器，特征在于所述压电换能器，吸附在被测机器上，该吸附装置有一个可以吸附的吸盘(21)，在其内壁上有一个紧贴住的压电陶瓷片(20)，吸盘(21)底部上钻有一直孔(22)，直孔(22)经一相联的锣杆轴心穿过，从直孔内引出导线与压电陶瓷片(23)相接通。
4.如权利要求3所述压电换能器，其特征在于吸盘(21)，吸合时，拧紧镙母(24)使压盖(23)立即受下压力作用，并压紧吸盘(21)，使压电换能器紧固于被测机器上。
专利摘要本实用新型涉及一种电子产品中多余物的检测器。尤其涉及一种便携式的在航天电子产品中的多余物检测器。它克服了以往检测方法的不足,使用起来简单,方便,准确。由于多余物在仪器中位移是滑动与撞击过程,所以它通过振动传感,以声音的形式传递给检测人员从而确定多余物的有无,使用时,将其挎在腰间,压电换能器件吸置于被测机器上,用手微摇机器,通过从耳机中传递的信号,来判别是否存在多余物。并可检查机器结构是否有松动。
文档编号G01N29/00GK2504636SQ0024301
公开日2002年8月7日 申请日期2000年7月12日 优先权日2000年7月12日
发明者吴瑞 申请人:吴瑞