基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測裝置制造方法
【專利摘要】基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測裝置，屬于軸承套圈的燒傷檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。本實用新型是為了解決現(xiàn)有軸承套圈的燒傷檢測技術(shù)由于具有破壞性，而只適用抽樣檢測的問題。它的工型骨架的圓筒外表面上纏繞檢測線圈，工型骨架的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌放磁棒；U型骨架的水平段上纏繞激勵線圈，工型骨架設(shè)置于U型骨架的開口側(cè)內(nèi)；正弦波發(fā)生器輸出的驅(qū)動信號經(jīng)功率放大器后給激勵線圈；檢測線圈的噪聲檢測信號經(jīng)噪聲信號一級放大電路、高通濾波器、低通濾波器、噪聲信號二級放大電路后輸入到檢波器。本實用新型用于軸承套圈磨削燒傷檢測。
【專利說明】 基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測裝置，屬于軸承套圈的燒傷檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承作為裝備配套的核心基礎(chǔ)部件，涉及接觸力學(xué)、摩擦學(xué)、潤滑理論、疲勞與破壞、熱處理與材料組織等基礎(chǔ)研究和交叉學(xué)科，其技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量對裝備性能和質(zhì)量有著重要影響。據(jù)統(tǒng)計，旋轉(zhuǎn)機(jī)械中有30%的機(jī)械故障是由于軸承引起的。在精密機(jī)械中，對軸承的要求更高，軸承滾道上微米級缺陷，都會影響整個系統(tǒng)的性能。
[0003]軸承之所以成為裝備制造業(yè)的軟肋，關(guān)鍵一點是軸承工業(yè)制造工藝和裝備技術(shù)發(fā)展緩慢。軸承檢測作為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要一環(huán)，利用高精度、高效率、專業(yè)化和自動化程度高的生產(chǎn)檢測設(shè)備，可有效提高軸承生產(chǎn)的工藝水平和裝備自動化水平，對保證產(chǎn)品性能、質(zhì)量與精度具有重要作用。
[0004]磨削燒傷是軸承套圈磨削過程經(jīng)常出現(xiàn)的一種表面缺陷，會嚴(yán)重影響軸承使用性能和壽命。燒傷檢測作為軸承套圈加工的最后一環(huán)，需要利用多種檢測方法和手段識別表面燒傷缺陷。通過剔除燒傷零件，避免不合格零件流入裝配環(huán)節(jié)，以保證精密軸承品質(zhì)。當(dāng)前常用的酸浸法、金相組織分析法等燒傷檢測方法和手段，屬于破壞性檢測，只能適用于抽樣檢測。為了保證精密軸承性能、精度和壽命,需要對軸承套筒進(jìn)行全部的燒傷檢測。
[0005]巴克豪森效應(yīng)(The Barkhausen effect)在1919年被首次發(fā)現(xiàn)后經(jīng)多年研究,現(xiàn)在發(fā)展成為一項無損檢測技術(shù)。基于此效應(yīng)的無損檢測技術(shù)是利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的異?；蛉毕莸拇嬖谒鸬拇判盘?Magnetic Barkhausen noise,簡稱MBN)的變化,來判定結(jié)構(gòu)異常和缺陷的危害程度。該技術(shù)主要用于評價鐵磁材料的品質(zhì)和疲勞狀況，具有無損、定量、標(biāo)準(zhǔn)化、可靠、快速、自動、客觀、可穿透鍍層、可進(jìn)行大面積檢測等優(yōu)點，而且環(huán)保，對人體沒有傷害，在機(jī)械制造、冶金、建筑、航空與航天、核能、交通等行業(yè)，以及地質(zhì)勘探、安全檢測、材料科學(xué)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值，因此近年來基于巴克豪森效應(yīng)的無損檢測技術(shù)的研究已成為國內(nèi)外研究人員的關(guān)注熱點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型目的是為了解決現(xiàn)有軸承套圈的燒傷檢測技術(shù)由于具有破壞性，而只適用抽樣檢測的問題，提供了一種基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測裝置。
[0007]本實用新型所述基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測裝置，它包括巴克豪森噪聲傳感器、功率放大器、正弦波發(fā)生器、噪聲信號一級放大電路、高通濾波器、低通濾波器、噪聲信號二級放大電路和檢波器，
[0008]巴克豪森噪聲傳感器包括工型骨架、檢測線圈、U型骨架、激勵線圈和磁棒；
[0009]工型骨架由上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒組成，圓筒連接在上圓環(huán)面和下圓環(huán)面之間，上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒的軸心重合，并且內(nèi)徑相同，磁棒嵌放在上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒形成的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，工型骨架的圓筒外表面上纏繞檢測線圈；U型骨架的水平段上纏繞激勵線圈，工型骨架設(shè)置于U型骨架的開口側(cè)內(nèi)，并居中放置，工型骨架的圓筒軸向垂直于U型骨架的水平段所在平面；
[0010]正弦波發(fā)生器的驅(qū)動信號輸出端連接功率放大器的驅(qū)動信號輸入端，功率放大器輸出的驅(qū)動信號用于驅(qū)動激勵線圈；
[0011]檢測線圈的噪聲檢測信號被噪聲信號一級放大電路接收，噪聲信號一級放大電路的一級放大信號輸出端連接高通濾波器的濾波信號輸入端，高通濾波器的濾波信號輸出端連接低通濾波器的濾波信號輸入端，低通濾波器的濾波信號輸出端連接噪聲信號二級放大電路的放大信號輸入端，噪聲信號二級放大電路的放大信號輸出端連接檢波器的噪聲信號輸入端。
[0012]所述檢測線圈和激勵線圈均為銅芯漆包線線圈。
[0013]工型骨架為塑料骨架。
[0014]本實用新型的優(yōu)點:本實用新型中，自行設(shè)計了巴克豪森噪聲傳感器對軸承套圈的噪聲信號進(jìn)行檢測，它可實現(xiàn)對軸承套圈的非接觸式無損檢測，可大范圍的應(yīng)用于軸承套圈的全面檢測，具有無損、定量、標(biāo)準(zhǔn)化、可靠、快速、自動、客觀、可穿透鍍層、可進(jìn)行大面積檢測等優(yōu)點，同時，該檢測裝置具有環(huán)保的優(yōu)勢，對人體沒有傷害。
[0015]本實用新型可用于軸承套圈的非接觸式無損連續(xù)檢測，能夠?qū)崟r的采集并顯示軸承套圈的噪聲信號，進(jìn)而獲得軸承套圈的磨削燒傷程度，使用方便，對保證軸承套圈的性能、質(zhì)量與精度具有重要作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型所述基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測裝置的原理框圖。
【具體實施方式】
[0017]【具體實施方式】一:下面結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測裝置，它包括巴克豪森噪聲傳感器1、功率放大器2、正弦波發(fā)生器3、噪聲信號一級放大電路4、高通濾波器5、低通濾波器6、噪聲信號二級放大電路7和檢波器8,
[0018]巴克豪森噪聲傳感器I包括工型骨架1-1、檢測線圈1-2、U型骨架1-3、激勵線圈1-4和磁棒1-5 ；
[0019]工型骨架1-1由上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒組成，圓筒連接在上圓環(huán)面和下圓環(huán)面之間，上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒的軸心重合，并且內(nèi)徑相同，磁棒1-5嵌放在上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒形成的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，工型骨架1-1的圓筒外表面上纏繞檢測線圈1-2山型骨架1-3的水平段上纏繞激勵線圈1-4，工型骨架1-1設(shè)置于U型骨架1-3的開口側(cè)內(nèi)，并居中放置，工型骨架1-1的圓筒軸向垂直于U型骨架1-3的水平段所在平面；
[0020]正弦波發(fā)生器3的驅(qū)動信號輸出端連接功率放大器2的驅(qū)動信號輸入端，功率放大器2輸出的驅(qū)動信號用于驅(qū)動激勵線圈1-4 ；
[0021]檢測線圈1-2的噪聲檢測信號被噪聲信號一級放大電路4接收，噪聲信號一級放大電路4的一級放大信號輸出端連接高通濾波器5的濾波信號輸入端,高通濾波器5的濾波信號輸出端連接低通濾波器6的濾波信號輸入端，低通濾波器6的濾波信號輸出端連接噪聲信號二級放大電路7的放大信號輸入端，噪聲信號二級放大電路7的放大信號輸出端連接檢波器8的噪聲信號輸入端。
[0022]所述檢測裝置在使用時，將巴克豪森噪聲傳感器I非接觸的設(shè)置于被測軸承套圈9的接近處，其工型骨架1-1的對稱軸線穿過被測軸承套圈9的軸心處。磁棒1-5和U型骨架1-3采用ZnMn氧化體制成，磁棒1_5內(nèi)嵌在工型骨架1_1內(nèi)，工型骨架1_1固定在U型骨架1-3的正中心。正弦波發(fā)生器3產(chǎn)生正弦波，由于該正弦波不能給予巴克豪森噪聲傳感器I足夠的驅(qū)動電流，因此采用功率放大器2對正弦波信號放大，再傳遞給激勵線圈1-4。激勵線圈1-4產(chǎn)生的交變磁場，經(jīng)U型骨架1-3傳導(dǎo)、磁化被測軸承套圈9。被測軸承套圈9受激，向外發(fā)射磁彈波，檢測線圈1-2將接收到的磁場信號轉(zhuǎn)化成模擬電信號。由于該模擬電信號較微弱一般為μ V級，需要一級放大電路和二級放大電路放大。檢測線圈1-2接收到的信號主要集中在1ΚΗζ-2ΜΗζ，一般在1ΚΗζ-500ΚΗζ段較豐富，故采用高通濾波器5和低通濾波器6選通。經(jīng)檢波器8后，得到與被測軸承套圈9燒傷程度相關(guān)的巴克豪森噪聲信號。
[0023]【具體實施方式】二:本實施方式對實施方式一作進(jìn)一步說明，本實施方式所述檢測線圈1-2和激勵線圈1-4均為銅芯漆包線線圈。
[0024]【具體實施方式】三:本實施方式對實施方式一或二作進(jìn)一步說明，本實施方式所述工型骨架1-1為塑料骨架。
【權(quán)利要求】
1.一種基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測裝置，其特征在于，它包括巴克豪森噪聲傳感器(I)、功率放大器(2)、正弦波發(fā)生器(3)、噪聲信號一級放大電路(4)、高通濾波器(5)、低通濾波器(6)、噪聲信號二級放大電路(7)和檢波器(8)， 巴克豪森噪聲傳感器(I)包括工型骨架(1-1 )、檢測線圈(1_2)、U型骨架(1-3)、激勵線圈(1-4)和磁棒(1-5)； 工型骨架(1-1)由上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒組成，圓筒連接在上圓環(huán)面和下圓環(huán)面之間，上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒的軸心重合，并且內(nèi)徑相同，磁棒(1-5)嵌放在上圓環(huán)面、下圓環(huán)面和圓筒形成的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，工型骨架(1-1)的圓筒外表面上纏繞檢測線圈(1-2)；U型骨架(1-3)的水平段上纏繞激勵線圈(1-4)，工型骨架(1-1)設(shè)置于U型骨架(1-3)的開口側(cè)內(nèi)，并居中放置，工型骨架(1-1)的圓筒軸向垂直于U型骨架(1-3 )的水平段所在平面； 正弦波發(fā)生器(3)的驅(qū)動信號輸出端連接功率放大器(2)的驅(qū)動信號輸入端，功率放大器(2)輸出的驅(qū)動信號用于驅(qū)動激勵線圈(1-4)； 檢測線圈(1-2)的噪聲檢測信號被噪聲信號一級放大電路(4)接收，噪聲信號一級放大電路(4)的一級放大信號輸出端連接高通濾波器(5)的濾波信號輸入端，高通濾波器(5)的濾波信號輸出端連接低通濾波器(6)的濾波信號輸入端，低通濾波器(6)的濾波信號輸出端連接噪聲信號二級放大電路(7)的放大信號輸入端，噪聲信號二級放大電路(7)的放大信號輸出端連接檢波器(8)的噪聲信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測裝置，其特征在于，所述檢測線圈(1-2)和激勵線圈(1-4)均為銅芯漆包線線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于巴克豪森效應(yīng)的軸承套圈磨削燒傷檢測裝置，其特征在于，工型骨架(1-1)為塑料骨架。
【文檔編號】G01N27/82GK203572803SQ201320811329
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】苑會娟, 付劍, 孫永全, 蘇子美, 姜雪, 李君忠, 楊贏 申請人:哈爾濱理工大學(xué)