專利名稱：一種自由開合的磁應(yīng)力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測量鐵磁材料內(nèi)部應(yīng)力的傳感器。
背景技術(shù)：
通過測量導(dǎo)磁率獲取鐵磁材料內(nèi)部應(yīng)力信息的方法，已經(jīng)成為監(jiān)測鋼鐵構(gòu)件載荷應(yīng)力的一種常用技術(shù)手段。常用的方法是在被檢測構(gòu)件上繞制兩個線圈，向其中一個線圈饋入磁化電流，在另一個線圈兩端輸出與構(gòu)件導(dǎo)磁率相關(guān)的電壓信號，其典型技術(shù)方案如 Stanely, R. K.，MaterialsEvaluation, 53 (1)，(72 75)所述。采用這種方法制做的傳感器必須固定在被監(jiān)測構(gòu)件上，使用中不能自由拆卸，亦不能用于監(jiān)測其他對象。本發(fā)明目的在于提出一種新的技術(shù)方案，使磁應(yīng)力傳感器可以在被測對象上自由安裝拆卸，在不改變被測對象結(jié)構(gòu)與載荷狀態(tài)的條件下，方便地獲取鐵磁材料構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力fn息。發(fā)明內(nèi)容可以自由開合的磁應(yīng)力傳感器具有一個或多個導(dǎo)磁材料制成的柱形磁軛，每個磁軛上繞有兩個線圈，柱形磁軛穿過這兩個線圈，每個磁軛有兩個端面，磁軛端面與填充導(dǎo)磁材料粉末的柔性襯墊緊密接觸，填充導(dǎo)磁材料粉末的柔性襯墊同時與被檢測鐵磁材料構(gòu)件表面緊密接觸，有一個機(jī)械固緊裝置使磁軛、填充導(dǎo)磁材料的柔性襯墊與被測鐵磁材料構(gòu)件形成閉合磁路。采用本發(fā)明技術(shù)方案的磁應(yīng)力傳感器，可以自由開合，與被測鋼鐵構(gòu)件形成閉合磁路，制造便攜式磁應(yīng)力測量裝置，用于測量橋梁、建筑結(jié)構(gòu)和起重運(yùn)輸設(shè)備載荷狀態(tài)下鋼結(jié)構(gòu)部件的應(yīng)力。


1.采用一個磁軛的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖2.硅鋼片疊合而成的磁軛示意圖3.填充鐵粉的柔性襯墊結(jié)構(gòu)示意圖4.固緊磁軛、柔性襯墊與被測鐵磁材料構(gòu)件的夾板結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式可以自由開合的磁應(yīng)力傳感器，有一個或一個以上由導(dǎo)磁材料制成的具有兩個端面的柱形磁軛[1]，磁軛[1]上有兩組相互隔離的線圈[2]和[3]，磁軛[1]穿過線圈[2] 和[3]，磁軛[1]的兩個端面分別與填充鐵粉的柔性襯墊[4]和[5]的一側(cè)緊密接觸，柔性襯墊[4]和[5]的另一側(cè)與被測鐵磁材料構(gòu)件[6]表面緊密接觸，還有一個機(jī)械固緊裝置 [7]夾緊磁軛[1]、填充鐵粉的柔性襯墊W]、[5]和被測鐵磁材料構(gòu)件W]，使之成為閉合磁路。導(dǎo)磁材料制成的磁軛[1]是兩端彎向同一側(cè)的“C”形柱體，有兩個端面。導(dǎo)磁材料制成的磁軛[1]由硅鋼片疊合而成。導(dǎo)磁材料制成的磁軛[1]由坡莫合金制成。填充鐵粉的柔性襯墊[4]和[5]由柔性襯套[8]和填充其中的鐵粉[9]構(gòu)成。襯套[8]是纖維紡織物或高分子材料薄膜，厚度在0. 1微米至1毫米之間。鐵粉[9]純度在 40%至100%之間，鐵粉顆粒平均直徑在0. 1微米至1毫米之間。
機(jī)械固緊裝置[7]由夾板[10]、螺栓[11]和螺母[12]構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種可以自由開合的磁應(yīng)力傳感器，其特征是有一個或一個以上具有兩個端面的導(dǎo)磁材料制成的柱形磁軛[1]，每個磁軛上有兩組相互隔離的線圈[2]和[3]，磁軛[1]穿過線圈[2]和[3]，每個磁軛的兩個端面分別與填充鐵粉的柔性襯墊[4]和[5] —側(cè)緊密接觸，柔性襯墊[4]和[5]另一側(cè)與被測鐵磁材料構(gòu)件[6]表面緊密接觸，還有一個固緊裝置 [7]，夾緊磁軛[1]、填充鐵粉的柔性襯墊[4]和[5]及被測鐵磁材料構(gòu)件[6]，使[1],[4], [5]、和[6]構(gòu)成閉合磁路。
2.權(quán)利要求1所述的一種可以自由開合的磁應(yīng)力傳感器，其特征是導(dǎo)磁材料制成的磁軛[1]是兩端向同一側(cè)彎曲的“C”形柱體。
3.權(quán)利要求1所述的一種可以自由開合的磁應(yīng)力傳感器，其特征是導(dǎo)磁材料制成的磁軛[1]由硅鋼片疊合而成。
4.權(quán)利要求1所述的一種可以自由開合的磁應(yīng)力傳感器，其特征是導(dǎo)磁材料制成的磁軛[1]由坡莫合金制成。
5.權(quán)利要求1所述的一種可以自由開合的磁應(yīng)力傳感器，其特征是填充鐵粉的柔性襯墊[4]、[5]由柔性襯套[8]和填充其中的鐵粉[9]構(gòu)成。
6.權(quán)利要求5所述的柔性襯套[8]，是纖維織物或有機(jī)高分子材料薄膜，厚度在0.1微米至1毫米之間。
7.權(quán)利要求5所述的鐵粉[9]，純度在40%-100%之間，顆粒平均直徑在0.1微米至 1毫米之間。
8.權(quán)利要求1所述的一種可以自由開合的磁應(yīng)力傳感器，其特征是機(jī)械固緊裝置[7] 由夾板[10]、螺栓[11]和螺母[12]構(gòu)成。
全文摘要
一種自由開合的磁應(yīng)力傳感器，具有一個或多個導(dǎo)磁材料制成的磁軛，每個磁軛上有兩個相互隔離的線圈，向一個線圈饋入激磁電流，從另一個線圈取得相關(guān)被測應(yīng)力信號。磁軛穿過這兩個線圈，磁軛與被測鐵磁材料構(gòu)件通過柔性襯墊連接，構(gòu)成閉合磁路。這種傳感器可以自由安裝拆卸，適于測量多種工作狀況與結(jié)構(gòu)形態(tài)的鐵磁材料內(nèi)部應(yīng)力。采用這種傳感器，可以設(shè)計(jì)制造便攜式磁應(yīng)力測量儀器，測量橋梁、建筑結(jié)構(gòu)、起重運(yùn)輸設(shè)備和動力牽引機(jī)械等鋼鐵構(gòu)件載荷狀態(tài)下的內(nèi)部應(yīng)力。
文檔編號G01L1/12GK102235924SQ20101016703
公開日2011年11月9日 申請日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者劉軍, 卜琰, 張開遜, 徐赤 申請人:杭州自動化技術(shù)研究院有限公司