金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置，包括動力小車、驅(qū)動電機(jī)、單片機(jī)、壓電振動器及線圈傳感器，所述動力小車上設(shè)置有若干滾輪，所述滾輪與驅(qū)動電機(jī)連接，所述單片機(jī)設(shè)置在動力小車內(nèi)部，所述壓電振動器固定在動力小車側(cè)部，壓電振動器與線圈傳感器連接，壓電振動器以高頻率振動線圈傳感器，所述線圈傳感器與單片機(jī)連接。該金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置不僅提高了無損檢測的靈敏度，還可以達(dá)到有效消噪的目的，既可檢測出宏觀缺陷又可檢測出微觀缺陷，并能進(jìn)行未來危險的預(yù)報，無需專門的磁化裝置就能對鐵磁性構(gòu)件進(jìn)行可靠的檢測，不需對被檢金屬表面進(jìn)行清理或其它預(yù)處理，提離效應(yīng)影響很小。
【專利說明】金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及磁記憶檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬磁記憶檢測技術(shù)(MMT)是一種利用金屬磁記憶效應(yīng)來檢測部件應(yīng)力集中部位的快速無損檢測方法，克服了傳統(tǒng)無損檢測的缺點，能夠?qū)﹁F磁性金屬構(gòu)件內(nèi)部的應(yīng)力集中區(qū)，即微觀缺陷和早期失效和損傷等進(jìn)行診斷，防止突發(fā)性的疲勞損傷，是無損檢測領(lǐng)域的一種新的檢測手段。
[0003]鐵磁性金屬零件在加工和運行時，由于受載荷和地磁場共同作用，在應(yīng)力和變形集中區(qū)域會發(fā)生具有磁致伸縮性質(zhì)的磁疇組織定向和不可逆的重新取向，這種磁狀態(tài)的不可逆變化，在工作載荷消除后不僅會保留，還與最大作用應(yīng)力有關(guān)。該部位會出現(xiàn)磁疇的固定節(jié)點，產(chǎn)生磁極，形成退磁場，從而使此處鐵磁金屬的導(dǎo)磁率最小，在金屬表面形成漏磁場。該漏磁場強(qiáng)度的切向分量Hpx具有最大值，而法向分量Hpy改變符號并具有零值。金屬構(gòu)件表面的這種磁狀態(tài)“記憶”著微觀缺陷或應(yīng)力集中的位置，即所謂的磁記憶效應(yīng)。
[0004]繼俄羅斯動力診斷公司推出第一臺磁記憶檢測傳感器后，國內(nèi)已經(jīng)相繼推出了基于霍爾元件的磁記憶傳感器和基于磁敏電阻的磁記憶傳感器，進(jìn)行針對弱磁測量的傳感器研制。但這些方法對距離控制操作要求高，距離過大難以識別應(yīng)力集中區(qū)，而且靈敏度有限，去噪能力不強(qiáng)。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:為了提供一種金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置，利用線圈高頻率振動檢測，提高了靈敏度，達(dá)到有效消噪的目的。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置，包括動力小車、驅(qū)動電機(jī)、單片機(jī)、壓電振動器及線圈傳感器，所述動力小車上設(shè)置有若干滾輪，所述滾輪與驅(qū)動電機(jī)連接，所述單片機(jī)設(shè)置在動力小車內(nèi)部，所述壓電振動器固定在動力小車側(cè)部，壓電振動器與線圈傳感器連接，壓電振動器以高頻率振動線圈傳感器，所述線圈傳感器與單片機(jī)連接。
[0007]本實用新型是基于金屬磁記憶效應(yīng)的基本原理制作，通過線圈傳感器的探頭高頻率振動，感應(yīng)記錄垂直于金屬構(gòu)件表面的磁場強(qiáng)度分量的分布情況，將其轉(zhuǎn)換成缺陷動態(tài)信號，提取信號的調(diào)制幅值大小即可對缺陷進(jìn)行判定處理，可以對構(gòu)件的應(yīng)力集中程度以及是否存在微觀缺陷進(jìn)行評價。
[0008]線圈探傷的原理是利用鐵磁性金屬零件微觀缺陷或應(yīng)力集中位置處具有漏磁的現(xiàn)象，無論是漏磁場強(qiáng)度的切向分量還是法向分量在有無缺陷的分界處均有顯著的磁通量變化，這種變化將使得緊貼表面水平方向來回振動的圓柱型線圈中的磁通量產(chǎn)生顯著變化，從而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，檢測到有無缺陷的邊界。[0009]為此，本實用新型采用電控和機(jī)械結(jié)合的方法，以單片機(jī)為控制核心，高頻率振動線圈傳感器為主要探測元件來達(dá)到全自動高精度探測平面縫隙的效果。
[0010]為了使線圈傳感器達(dá)到一個較佳的檢測角度，所述壓電振動器與線圈傳感器之間通過L型支架連接，L型支架包括與水平面相平行的水平段及與水平面相垂直的垂直段，壓電振動器固定在L型支架的垂直段的一側(cè)，線圈傳感器固定在L型支架的水平段的底部，壓電振動器通過L型支架的巧妙設(shè)計來帶動線圈傳感器高頻率振動。
[0011]為了減小動力小車的體積，所述滾輪鑲嵌在動力小車內(nèi)?，F(xiàn)有技術(shù)中的滾輪一般都是設(shè)置在底部或兩側(cè)，本實用新型是在動力小車上均勻開設(shè)有若干通槽，將滾輪嵌設(shè)在通槽內(nèi)，通過驅(qū)動電機(jī)來驅(qū)動。
[0012]本實用新型的有益效果是:本實用新型金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置利用線圈高頻率振動檢測，其產(chǎn)生的交流電信號又可以輕松識別并去除環(huán)境中的干擾磁場，這樣不僅提高了無損檢測的靈敏度，還可以達(dá)到有效消噪的目的，該金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置既可檢測出宏觀缺陷又可檢測出微觀缺陷，并能進(jìn)行未來危險的預(yù)報，無需專門的磁化裝置就能對鐵磁性構(gòu)件進(jìn)行可靠的檢測，不需對被檢金屬表面進(jìn)行清理或其它預(yù)處理，提離效應(yīng)影響很小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本實用新型金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置的一較佳實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置的側(cè)視圖；
[0016]圖中:1.動力小車，2.滾輪,3.驅(qū)動電機(jī),4.壓電振動器,5.線圈傳感器,6.L型支架。
【具體實施方式】
[0017]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0018]如圖1、圖2所示,一種金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置,包括動力小車1、驅(qū)動電機(jī)3、單片機(jī)、壓電振動器4及線圈傳感器5，所述動力小車I上設(shè)置有若干滾輪2，所述滾輪2與驅(qū)動電機(jī)3連接，所述單片機(jī)設(shè)置在動力小車I內(nèi)部，所述壓電振動器4固定在動力小車I側(cè)部，壓電振動器4與線圈傳感器5連接，壓電振動器4以高頻率振動線圈傳感器5，所述線圈傳感器5與單片機(jī)連接。
[0019]線圈傳感器5采用漆包線繞在中高頻的磁芯上，磁芯的開口對準(zhǔn)探測物體，其余部分為磁封閉。
[0020]所述壓電振動器4與線圈傳感器5之間通過L型支架6連接，L型支架6包括與水平面相平行的水平段及與水平面相垂直的垂直段，壓電振動器4固定在L型支架的垂直段的一側(cè)，線圈傳感器5固定在L型支架6的水平段的底部，壓電振動器4通過L型支架6的巧妙設(shè)計來帶動線圈傳感器5高頻率振動。由于壓電振動器4不導(dǎo)磁，L型支架6可以是金屬剛性或非金屬剛性材料。壓電振動器的頻率優(yōu)選為1KHZ-1MHZ。[0021]壓電振動器4與支架6之間、線圈傳感器5和支架6之間可以采用膠水固定連接。
[0022]所述滾輪2鑲嵌在動力小車I內(nèi)?，F(xiàn)有技術(shù)中的滾輪一般都是設(shè)置在底部或兩側(cè)，本實用新型是在動力小車I上均勻開設(shè)有若干通槽，將滾輪2嵌設(shè)在通槽內(nèi)，通過驅(qū)動電機(jī)3來驅(qū)動。
[0023]整個檢測過程如下:
[0024]正常通電后，驅(qū)動電機(jī)3驅(qū)動動力小車I行駛至待測區(qū)域，此時啟動壓電振動器4，以高頻率振動線圈傳感器5，此時如果待測區(qū)域表面或內(nèi)部有缺陷，則線圈傳感器5內(nèi)磁通量大小會不斷變化，由于磁通量的高頻變化，根據(jù)楞次定律，線圈傳感器5內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)過信號放大處理，提取線圈傳感器5中振動感應(yīng)電流中的調(diào)幅深度數(shù)值作為缺陷應(yīng)力大小的依據(jù)，并由單片機(jī)判斷此處待測區(qū)域有缺陷存在和大小，并報警，否則動力小車I正常前進(jìn)。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置利用線圈高頻率振動檢測，其產(chǎn)生的交流電信號又可以輕松識別并去除環(huán)境中的干擾磁場，這樣不僅提高了無損檢測的靈敏度，還可以達(dá)到有效消噪的目的，該金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置既可檢測出宏觀缺陷又可檢測出微觀缺陷，并能進(jìn)行未來危險的預(yù)報，無需專門的磁化裝置就能對鐵磁性構(gòu)件進(jìn)行可靠的檢測，不需對被檢金屬表面進(jìn)行清理或其它預(yù)處理，提離效應(yīng)影響很小。
[0026]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置，其特征在于:包括動力小車、驅(qū)動電機(jī)、單片機(jī)、壓電振動器及線圈傳感器，所述動力小車上設(shè)置有若干滾輪，所述滾輪與驅(qū)動電機(jī)連接，所述單片機(jī)設(shè)置在動力小車內(nèi)部，所述壓電振動器固定在動力小車側(cè)部，壓電振動器與線圈傳感器連接，所述線圈傳感器與單片機(jī)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置，其特征在于:所述壓電振動器與線圈傳感器之間通過L型支架連接，壓電振動器固定在L型支架的垂直段的一側(cè)，線圈傳感器固定在L型支架的水平段的底部。
3.如權(quán)利要求1所述的金屬應(yīng)力集中線圈振動探傷裝置，其特征在于:所述滾輪鑲嵌在動力小車內(nèi)。
【文檔編號】G01N27/85GK203745419SQ201420121465
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】楊浩軒, 楊龍興 申請人:江蘇理工學(xué)院