CN209460197U - 一种二胡内外弦断线隐患检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二胡内外弦断线隐患检测仪，包括主机、与主机连接的电流回路输出线和磁场强度探头。本实用新型属于琴弦检测仪器领域，二胡在使用中若未按标准定弦、爱护不够、多次拆装琴弦、千斤过高，则二胡的内弦、外弦容易疲劳而绷断，一旦琴弦绷断，可能会影响重大演出的效果或艺考成绩。为此设计了二胡内外弦断线隐患检测仪，主机通过电流回路输出线将电流加载到琴弦上，并通过磁场强度探头检测琴弦上各点的磁场强度，如果其中一点磁场强度过大则说明存在断线的隐患。

Description

一种二胡内外弦断线隐患检测仪

技术领域

本实用新型涉及乐器检测设备，具体涉及一种二胡内外弦断线隐患检测仪。

背景技术

琴弦是是二胡的声源体之一。其质量的优劣，直接影响到发音效果。琴弦大多采用金属弦，具有拉力好，音质好，音准好和灵敏度高等特点，又分铝质弦和银质弦两种，银质弦最佳。二胡在使用过程中，若未按标准定弦、爱护不够、多次拆装琴弦、千斤过高、则二胡的内弦、外弦容易疲劳而绷断，一旦琴弦绷断，可能会影响重大演出的效果或艺考成绩。

现有的检测方法，则是人工目视手摸检测方法，这一方法通过检测人员用眼睛看、用手摸、用游行卡尺测量来发现琴弦的断丝、磨损、铸蚀和弦径变化等。但是琴弦较细,人眼检测容易造成视觉疲劳并且会检测的效果不佳。因此设计一种检测二胡琴弦断线隐患的一种设备成为一种迫切的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供了具有检测二胡琴弦断线隐患的一种二胡内外弦断线隐患检测仪。

本发明要解决的技术问题的技术方案是：

一种二胡内外弦断线隐患检测仪，其特征在于：包括主机、与主机连接的电流回路输出线和磁场强度探头。所述主机包括电源模块、微控制器、按钮开关、显示器。所述按钮开关包括开关机按钮、启动检测按钮、自检按钮。所述电源模块的输出端通过开关机按钮与微控制器、显示器电气连接，所述微控制器与显示器电气连接。所述电流回路输出线设有两根，所述电流回路输出线的端部设有鳄鱼嘴接线夹，其中一根电流回路输出线与电源模块的正极电气连接，另一跟电流回路输出线通启动检测按钮与电源模块的负极电气连接。所述自检按钮和两个分压电阻串联后并接在电源模块的正负极之间，所述两个分压电阻连接点与微控制器电气连接。所述磁场强度探头和微控制器电气连接。

更好的，还包括壳体，所述电源模块、微控制器设于壳体内部，所述按钮开关、显示器嵌设在壳体表面。所述电源模块包括锂电池和充电插孔，所述锂电池额定电压为5V，容量为 5000mAh，所述充电插孔嵌设在壳体上，并且充电插孔与电源模块的正负极电气连接。所述开关机按钮、启动检测按钮为自锁开关，所述自检按钮为自复位开关。

更好的，所述磁场强度探头包括外壳以及嵌设在外壳内部的霍尔传感器。

更好的，所述磁场强度探头的外壳设有弦线凹槽，所述弦线凹槽为圆弧形。

更好的，所述磁场强度探头的弦线凹槽设有五个，包括三个内弦线凹槽和两个外弦线凹槽，所述三个内弦线凹槽的直径分别为0.45mm、0.42mm、0.29mm，所述两个外弦线凹槽的直径分别为0.27mm、0.25mm，五个弦线凹槽距离内置的霍尔传感器的距离相同。

更好的，所述磁场强度探头的弦线凹槽的最深处距离内置霍尔传感器的距离为1mm。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型是一种无损检测技术，对琴弦不会产生损坏；

2、本实用新型具有操作简单的有益效果，在检测过程中不需要把琴弦拆下来就能检测，单人即可操作；

3、可以对不同厂家不同粗细的琴弦进行检测；

4、检测速度快、准确度高，可以提前发现琴弦的断线隐患，避免影响演出效果或考试成绩。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例检测状态的示意图，

图2是本实用新型一种实施例主体的示意图，

图3是本实用新型一种实施例的内部***以及电路图，

图4是本实用新型一种实施例的磁场强度探头的示意图。

图中：

310、弦线凹槽；112、充电插孔；133、自检按钮；132、启动检测按钮； 131、开关机按钮；140、显示器；120、微控制器；110、电源模块；300、磁场强度探头； 200、电流回路输出线；100、主机；

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本实用新型的实施方式做进一步的详细解释。

如图1所示，一种二胡内外弦断线隐患检测仪，包括主机100、与主机连接的电流回路输出线200和磁场强度探头300。更好的,为了对主机100进行保护，可以设置壳体。其中电源模块110、微控制器120设于壳体内部，按钮开关、显示器140嵌设在壳体表面。为了减少开关的数量，开关机按钮131、启动检测按钮132为自锁开关，自检按钮133为自复位开关。自锁开关工作方式为：在按下之后保持在导通状态，在才按下之后恢复断开状态。复位开关的工作方式为，按下并保持按下的状态，开关处于接通状态，停止按压后自动恢复到断开状态。

主机100包括电源模块110、微控制器120、按钮开关、显示器140。

电源模块110是为整个体统提供电源的装置，为了便于携带和实用，电源模块110为可储能的蓄电装置，其中较为常用的是蓄电池。本实用新型中电源模块110采用锂电池。锂电池因其具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、充电快速等有益效果而得到广泛的应用。本实用新型中，锂电池额定电压为5V，容量为5000mAh。为了便于给锂电池充电，还需要设置一个充电插孔112。充电插孔112嵌设在主机100的外壳上。充电插孔112较为常见的有圆形插孔以及USB插孔，作为现有技术在此不再赘述。充电插孔112的插孔端嵌设在主机100外壳的壳体上，内部通过导线与锂电池的正负极电气连接。

微控制器120是将微型计算机以及相关的功能应用电路组成一个整体而形成一种具有输入输出接口并具有数据处理功能控制模块。微控制器经过不断的发展和优化，其成本越来越低，而性能越来越强大，这使其应用已经无处不在，遍及各个领域。例如电机控制、条码阅读器/扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、HVAC、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和白色家电洗衣机、微波炉等。本实用新型中微控制器120采用单片机作为主要芯片，并配套相关的稳压电源电路、A/D转换模块电路、晶振模块、通信模块、驱动电路等，在本实用新型中，采用霍尔传感器作为磁场检测模块，因此本实用新型的微控制器120还设有一个驱动霍尔元件的恒流源电路。霍尔元件的在传感器领域的应用已经非常成熟，因此具体不在详细说明。微控制器120作为一个微型计算机，具有数据处理的功能，可以采集模拟量信号并将模拟量信号转为数字量信号并进行处理。

按钮开关用以实现控制，按钮开关包括开关机按钮131、启动检测按钮132、自检按钮 133。开关机按钮131用以控制微控制器120的开机和关机，如图3所示，电源模块110的输出端通过开关机按钮131与微控制器120电气连接。

电流回路输出线200设有两根，用以将主机100产生的电流加载到琴弦上。电流回路输出线200的端部设有鳄鱼嘴接线夹，以便于夹持琴弦实现电气连接。其中一根电流回路输出线200与电源模块110的正极电气连接，另一跟电流回路输出线200通启动检测按钮132与电源模块110的负极电气连接。

更好的，为了便于电流回路输出线200的连接，电流回路输出线200一端设有鳄鱼嘴接线夹，另一端设有插接头，相应的，主体100的壳体上设有插孔，如图2所示，插孔设有两个，其中一个和电源模块110的正极电气连接，另一个通过启动检测按钮132和电源模块110的负极电气连接。在需要检测的时候，直接将电流回路输出线200的插头***插孔即可。常见的匹配的插头和插孔为香蕉插头以及与之匹配的香蕉插孔。

自检按钮133和两个分压电阻串联后并接在电源模块的正负极之间。两个分压电阻连接点与微控制器120电气连接。通过检测自身电压是否足以产生足够大的电流确定是否具有检测的条件，如果电压不够大，电流无法达到产生稳定磁场的大小因此会增加误差不便于检测。

显示器140用以实现数据的显示，显示器和微控制器120电气连接。更好的，显示器采用液晶显示器，或者采用lcd显示器、或者采用点阵显示模块来显示采集到磁场强度的数值。更好的，为了更好的比对结果，显示器140设有三个，分别显示检测到的最大值以及检测到的最小值和实时值，以便于实时对比，确定具有断线隐患的位置。

磁场强度探头300和微控制器120电气连接。磁场强度探头300包括外壳以及嵌设在外壳内部的霍尔传感器。为了保持弦线距离磁场强度探头300的距离不变，磁场强度探头300 的外壳设有弦线凹槽310，弦线凹槽310为圆弧形，在检测的过程中，将弦线卡设在弦线凹槽310内部，并沿弦线自上而下滑动或者上下往复运动。

更好的，为了使检测的弦线的类型更多，磁场强度探头300的弦线凹槽310设有五个，包括三个内弦线凹槽和两个外弦线凹槽。三个内弦线凹槽的直径分别为0.45mm、0.42mm、 0.29mm。两个外弦线凹槽的直径分别为0.27mm、0.25mm，五个弦线凹槽距离内置的霍尔传感器的距离相同，并且距离保持在1mm，以保证测量精度。

本发明的工作原理为：给琴弦通直流电，利用霍尔传感器检测距离琴弦相同距离直线上的磁场大小，若琴弦是等径的且内部没有瑕疵，则琴弦周围的磁场是均匀的，即距离琴弦相同距离直线上的磁场是一样大的，若琴弦的某一段磨损较大或某一处内部有瑕疵，则该处的磁场必定有畸变，且磨损或瑕疵越大，磁场的畸变越大。

磁场强度公式：B＝μ0I/2πr其中，μ0＝4π×10^-7N/A^2，为真空磁导率。r为该点到直导线距离。

检测方法为：

步骤1、将两根电流回路输出线200分别夹设在琴弦的上端和下端，把4.2～5V的直流电通到金属材质的琴弦上。本实用新型中，电流回路输出线200的导线采用根1.5mm²的多股铜线，接线夹采用鳄鱼嘴接线夹。电源模块的锂电池的电压在4.2～5V之前才可以进行检测。经过测量，锂电池的内阻为0.3欧姆左右，市场上常见的金属琴弦的电阻是0.2～0.4Ω，则在琴弦上产生的电流的下限是4.2/(0.4+0.3)A＝6A，电流的上限是＝5/(0.2+0.3)A＝10A。因此 6～10A的电流产生较为明显的磁场，因此便于磁场强度探头300的测量。

步骤2、首先启动开关机按钮131，使微控制器120启动运行。然后按下自检按钮133，为了显示自检结果，在壳体上可以嵌设指示灯，指示灯采用发光二极管，发光二极管和微控制器120电气连接。若主机内部电路正常且电池电压高于4.2V，则自检正常指示灯“G”亮起绿色，若自检不通过，则故障指示灯“R”亮起红色。主机上设有3个液晶显示屏，分别显示单根琴弦同一距离处的磁场最大值、最小值和实时值，以便于对比比较。

步骤3、按下启动检测按钮132，将磁场强度探头300的弦线凹槽310卡设在琴弦上，并自上而下滑动，并实时显示数字，微控制器120将实时数值与之前检测的数值进行比较，如果数值大于之前的最大值则更新最大值，如果小于最小值则更新最小值，在检测过程中，磁场强度会稳定在一个范围内，如果大于或小于这个范围，则说明存在断线的隐患。

步骤4、检测完成后，关闭启动检测按钮132，取下电流回路输出线200。

综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本实用新型的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本实用新型的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种二胡内外弦断线隐患检测仪，其特征在于：

包括主机(100)、与主机连接的电流回路输出线(200)和磁场强度探头(300)，

所述主机(100)包括电源模块(110)、微控制器(120)、按钮开关、显示器(140)，

所述按钮开关包括开关机按钮(131)、启动检测按钮(132)、自检按钮(133)，

所述电源模块(110)的输出端通过开关机按钮(131)与微控制器(120)、显示器(140)电气连接，所述微控制器(120)与显示器(140)电气连接，

所述电流回路输出线(200)设有两根，所述电流回路输出线(200)的端部设有鳄鱼嘴接线夹，其中一根电流回路输出线(200)与电源模块(110)的正极电气连接，另一跟电流回路输出线(200)通启动检测按钮(132)与电源模块(110)的负极电气连接，

所述自检按钮(133)和两个分压电阻串联后并接在电源模块的正负极之间，所述两个分压电阻连接点与微控制器(120)电气连接，

所述磁场强度探头(300)和微控制器(120)电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种二胡内外弦断线隐患检测仪，其特征在于：

还包括壳体，所述电源模块(110)、微控制器(120)设于壳体内部，所述按钮开关、显示器(140)嵌设在壳体表面，

所述电源模块(110)包括锂电池和充电插孔(112)，所述锂电池额定电压为5V，容量为5000mAh，所述充电插孔(112)嵌设在壳体上，并且充电插孔与电源模块(110)的正负极电气连接，

所述开关机按钮(131)、启动检测按钮(132)为自锁开关，所述自检按钮(133)为自复位开关。

3.根据权利要求1所述的一种二胡内外弦断线隐患检测仪，其特征在于：

所述磁场强度探头(300)包括外壳以及嵌设在外壳内部的霍尔传感器。

4.根据权利要求1所述的一种二胡内外弦断线隐患检测仪，其特征在于：

所述磁场强度探头(300)的外壳设有弦线凹槽(310)，所述弦线凹槽(310)为圆弧形。

5.根据权利要求4所述的一种二胡内外弦断线隐患检测仪，其特征在于：

所述磁场强度探头(300)的弦线凹槽(310)设有五个，包括三个内弦线凹槽和两个外弦线凹槽，所述三个内弦线凹槽的直径分别为0.45mm、0.42mm、0.29mm，所述两个外弦线凹槽的直径分别为0.27mm、0.25mm，五个弦线凹槽距离内置的霍尔传感器的距离相同。

6.根据权利要求1所述的一种二胡内外弦断线隐患检测仪，其特征在于：

所述磁场强度探头(300)的弦线凹槽(310)的最深处距离内置霍尔传感器的距离为1mm。