本實用新型涉及檢測領(lǐng)域，具體而言，涉及一種巴克豪森陣列傳感器。

背景技術(shù)：

目前，在大量工程現(xiàn)場中，應(yīng)力無處不在，在應(yīng)力檢測中，較為成熟的方法是X射線衍射法、盲孔法。X射線衍射法測量準確，但射線輻射較大，且射線設(shè)備體積較龐大，適合實驗室使用，對于現(xiàn)場使用較為不便，對于大型零件及運動中瞬態(tài)應(yīng)力測量不便；盲孔法通過在被測物體表面鉆取小孔，通過小孔附近區(qū)域的形變而計算得到物體內(nèi)部應(yīng)力，其對材料具破壞性且對大面積檢測及應(yīng)力成像較為困難；因此，迫切需要一種對關(guān)鍵部件應(yīng)力分布及其成像的快速無損檢測手段。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例提供了一種巴克豪森陣列傳感器，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中無法對待檢測物體的應(yīng)力分布進行快速無損檢測并成像的技術(shù)問題。

根據(jù)本實用新型實施例的一個方面，提供了一種傳感器，包括：外殼；磁軛，設(shè)置在所述外殼上，用于導(dǎo)磁；編碼器，設(shè)置在所述磁軛上，用于在所述傳感器運動的過程中檢測所述傳感器的位置信息；巴克豪森接收器陣列，用于接收被檢測材料的不同位置的巴克豪森信號，其中，所述巴克豪森接收器陣列包括多個巴克豪森接收器；激勵線圈，設(shè)置在所述磁軛上，用于通過交流電進行局部磁化。

進一步地，所述磁軛與所述巴克豪森接收器陣列形成的表面為預(yù)設(shè)形狀，其中，所述預(yù)設(shè)形狀由待檢測物體的表面形狀決定。

進一步地，所述多個巴克豪森接收器排成一排或者方陣。

進一步地，所述傳感器還包括：滾輪，設(shè)置在所述外殼上。

根據(jù)本實用新型實施例的另一方面，還提供了一種檢測系統(tǒng)，包括：函數(shù)發(fā)生器，與功率放大器、計算機均相連，用于產(chǎn)生激勵信號；功率放大器，與所述函數(shù)發(fā)生器、所述傳感器均相連，用于將所述函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的激勵信號進行放大，放大后的激勵信號用于激勵所述傳感器工作；權(quán)利要求1至3任一項所述的傳感器，與所述功率放大器、編碼器配套電路、信號處理器均相連，用于接收多路巴克豪森信號；編碼器配套電路，與所述傳感器、所述計算機均相連；信號處理器，與所述傳感器、所述計算機均相連，用于對所述多路巴克豪森信號進行放大和濾波；計算機，與所述信號處理器、所述編碼器配套電路、所述函數(shù)發(fā)生器均相連，用于控制所述函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生激勵信號，接收并分析所述信號處理器發(fā)送的處理過的多路巴克豪森信號，以及接收并解析所述編碼器配套電路發(fā)送的信號。

進一步地，所述傳感器的巴克豪森接收器陣列與所述信號處理器相連，所述傳感器的編碼器與所述編碼器配套電路相連，所述傳感器的激勵線圈與所述功率放大器相連。

進一步地，所述信號處理器包括：多通道前置放大器，與多通道濾波器、所述巴克豪森接收器陣列均相連，用于對所述多路巴克豪森信號進行放大；多通道濾波器，與所述多通道前置放大器、所述計算機均相連，用于將放大后的巴克豪森信號進行濾波。

進一步地，所述信號處理器包括：多通道濾波器，與多通道前置放大器、所述巴克豪森接收器陣列均相連，用于對多路巴克豪森信號進行濾波；多通道前置放大器，與所述多通道濾波器、所述計算機均相連，用于對濾波后的多路巴克豪森信號進行放大。

在本實用新型實施例中，共用同一個激勵磁軛而采用陣列式巴克豪森信號接收器方式同時獲取被檢部件不同位置巴克豪森信號，在保證激勵信號的一致性的同時提高了檢測效率，通過編碼器獲取位置信息，陣列式傳感器獲取不同位置巴克豪森信號，通過對巴克豪森信號進行分析，得到待檢測物體的應(yīng)力分布，不會對待檢測物體造成損傷，而且，陣列式傳感器一次獲取多個位置的巴克豪森信號，檢測效率高，達到了對待檢測物體的應(yīng)力分布進行快速無損檢測并成像的技術(shù)效果，進而解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法對待檢測物體的應(yīng)力分布進行快速無損檢測并成像的技術(shù)問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1-1是根據(jù)本實用新型實施例的一種傳感器的示意圖；

圖1-2是根據(jù)本實用新型實施例的又一種傳感器的示意圖；

圖1-3是根據(jù)本實用新型實施例的又一種傳感器的示意圖；

圖1-4是根據(jù)本實用新型實施例的又一種傳感器的示意圖；

圖1-5是根據(jù)本實用新型實施例的又一種傳感器的示意圖；

圖1-6是根據(jù)本實用新型實施例的又一種傳感器的示意圖；

圖2-1是根據(jù)本實用新型實施例的傳感器檢測平面表面的示意圖；

圖2-2是根據(jù)本實用新型實施例的傳感器檢測凸面表面的示意圖；

圖2-3是根據(jù)本實用新型實施例的傳感器檢測凹面表面的示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型實施例的傳感器在待檢測物體表面運動的示意圖；

圖4-1是根據(jù)本實用新型實施例的一種檢測系統(tǒng)的示意圖；

圖4-2是根據(jù)本實用新型實施例的又一種檢測系統(tǒng)的示意圖；

圖4-3是根據(jù)本實用新型實施例的又一種檢測系統(tǒng)的示意圖；

圖5是根據(jù)本實用新型實施例的應(yīng)力實時成像過程的示意圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實用新型保護的范圍。

根據(jù)本實用新型實施例，提供了一種傳感器。圖1-1、圖1-2、圖1-3是根據(jù)本實用新型實施例的傳感器的示意圖。

如圖1-1、圖1-2、圖1-3所示，本實用新型實施例提供的傳感器包括：巴克豪森接收器陣列2、編碼器3、激勵線圈4、磁軛5、外殼6。

磁軛5，設(shè)置在外殼6上，用于導(dǎo)磁。磁軛與被檢部件接觸部分不限于設(shè)計為面接觸，還可為線接觸或點接觸。

編碼器3，設(shè)置在磁軛5上，用于在傳感器運動的過程中檢測傳感器的位置信息。

巴克豪森接收器陣列2，用于接收被檢測材料的不同位置的巴克豪森信號，其中，巴克豪森接收器陣列2包括多個巴克豪森接收器。

激勵線圈4，設(shè)置在磁軛5上，用于通過交流電進行局部磁化。

在本實用新型實施例中，共用同一個激勵磁軛而采用陣列式巴克豪森信號接收器方式同時獲取被檢部件不同位置巴克豪森信號，在保證激勵信號的一致性的同時提高了檢測效率，通過編碼器獲取位置信息，陣列式傳感器獲取不同位置巴克豪森信號，通過對巴克豪森信號進行分析，得到待檢測物體的應(yīng)力分布，不會對待檢測物體造成損傷，而且，陣列式傳感器一次獲取多個位置的巴克豪森信號，檢測效率高，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法對待檢測物體的應(yīng)力分布進行快速無損檢測并成像的技術(shù)問題，達到了對待檢測物體的應(yīng)力分布進行快速無損檢測并成像的技術(shù)效果。

可選地，如圖1-4、圖1-5、圖1-6所示，傳感器還包括：滾輪1。滾輪1，設(shè)置在外殼6上。滾輪1可以為萬向輪，滾輪1可以設(shè)置在外殼6的內(nèi)側(cè)。

可選地，磁軛與巴克豪森接收器陣列形成的表面為預(yù)設(shè)形狀，其中，預(yù)設(shè)形狀由待檢測物體的表面形狀決定，例如，磁軛5與巴克豪森接收器陣列2形成的表面為以下形狀之一：平面(如圖1-1、圖1-4所示)、凹面(如圖1-2、圖1-5所示)、凸面(如圖1-3、圖1-6所示)、波浪形平面等。

本實用新型實施例提供的傳感器可以檢測平面表面和曲面表面。

如圖1-1和圖1-4所示，磁軛5與巴克豪森接收器陣列2形成的表面為平面，該傳感器能夠檢測平面表面。

如圖1-2和圖1-5所示，磁軛5與巴克豪森接收器陣列2形成的表面為凹面，該傳感器能夠檢測凸面表面。傳感器與管道外壁接觸，傳感器設(shè)計為凹圓弧狀，能夠檢測管道外壁。

如圖1-3和圖1-6所示，磁軛5與巴克豪森接收器陣列2形成的表面為凸面，該傳感器能夠檢測凹面表面。傳感器與管道內(nèi)壁接觸，傳感器設(shè)計為凸圓弧狀，能夠檢測管道內(nèi)壁。

對于其他結(jié)構(gòu)表面，可根據(jù)部件表面調(diào)整傳感器與被檢部件接觸部分結(jié)構(gòu)，使傳感器可適用于被檢部件。

可選地，多個巴克豪森接收器排成一排或者方陣。

如圖2-1、圖2-2、圖2-3所示，傳感器8可沿被檢部件7的XY平面任意移動，如圖3所示，傳感器沿Y方向運動，在編碼器記錄位置信息的同時內(nèi)部巴克豪森接收陣列2可快速掃過表面，獲得被檢部件7的不同位置的巴克豪森信號。

根據(jù)本實用新型實施例，還提供了一種檢測系統(tǒng)。如圖4-1所示，該檢測系統(tǒng)包括：函數(shù)發(fā)生器、功率放大器、上述傳感器、編碼器配套電路、信號處理器、計算機。

函數(shù)發(fā)生器，與功率放大器、計算機均相連，用于產(chǎn)生激勵信號。

功率放大器，與函數(shù)發(fā)生器、傳感器均相連，用于將函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的激勵信號進行放大，放大后的激勵信號用于激勵傳感器工作。

傳感器，與功率放大器、編碼器配套電路、信號處理器均相連，用于接收多路巴克豪森信號。

編碼器配套電路，與傳感器、計算機均相連。

信號處理器，與傳感器、計算機均相連，用于對多路巴克豪森信號進行放大和濾波。

計算機，與信號處理器、編碼器配套電路、函數(shù)發(fā)生器均相連，用于控制函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生激勵信號，接收并分析信號處理器發(fā)送的處理過的多路巴克豪森信號，以及接收并解析編碼器配套電路發(fā)送的信號。

在本實用新型實施例中，共用同一個激勵磁軛而采用陣列式巴克豪森信號接收器方式同時獲取被檢部件不同位置巴克豪森信號，在保證激勵信號的一致性的同時提高了檢測效率，通過編碼器獲取位置信息，陣列式傳感器獲取不同位置巴克豪森信號，通過對巴克豪森信號進行分析，得到待檢測物體的應(yīng)力分布，不會對待檢測物體造成損傷，而且，陣列式傳感器一次獲取多個位置的巴克豪森信號，檢測效率高，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法對待檢測物體的應(yīng)力分布進行快速無損檢測并成像的技術(shù)問題，達到了對待檢測物體的應(yīng)力分布進行快速無損檢測并成像的技術(shù)效果。

由于傳感器包含多路巴克豪森接收器，故需要多通道前置放大器和多通道濾波器。

檢測時計算機控制函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生激勵信號，激勵信號經(jīng)功率放大器放大后激勵傳感器工作。此時位于傳感器內(nèi)部不同位置的多路巴克豪森接收器接收到多路巴克豪森信號。信號處理器對多路巴克豪森信號對各路信號進行放大、濾波(放大、濾波的先后順序不做限定)。最終各路信號傳入計算機，計算機對各路信號進行實時計算各路信號特征值，包括均方根、平均值、峰值、寬峰比等；與此同時，計算機同時通過編碼器獲取傳感器位置信息，當(dāng)傳感器沿被檢部件表面運動時，整個系統(tǒng)實時獲取傳感器所在被檢部件表面位置和巴克豪森信號，進而對整個被檢部件表面巴克豪森信號，通過計算處理得到整個被檢部件表面應(yīng)力分布圖像。

可選地，傳感器的巴克豪森接收器陣列與信號處理器相連，傳感器的編碼器與編碼器配套電路相連，傳感器的激勵線圈與功率放大器相連。

可選地，信號處理器包括：多通道前置放大器、多通道濾波器。

作為一種可選的實施例，如圖4-2所示，信號處理器包括：多通道前置放大器、多通道濾波器，多通道前置放大器，與多通道濾波器、巴克豪森接收器陣列均相連，用于對多路巴克豪森信號進行放大。多通道濾波器，與多通道前置放大器、計算機均相連，用于將放大后的巴克豪森信號進行濾波。

作為另一種可選的實施例，如圖4-3所示，信號處理器包括：多通道前置放大器、多通道濾波器，多通道濾波器，與多通道前置放大器、巴克豪森接收器陣列均相連，用于對多路巴克豪森信號進行濾波。多通道前置放大器，與多通道濾波器、計算機均相連，用于對濾波后的多路巴克豪森信號進行放大。

如圖2-1、圖2-2、圖2-3所示，傳感器8可沿被檢部件7的XY平面任意移動，如圖3所示，傳感器沿Y方向運動，在編碼器記錄位置信息的同時內(nèi)部巴克豪森接收陣列2可快速掃過被檢部件7的表面，對表面的應(yīng)力或硬化層深度或表面硬度進行實時成像，應(yīng)力成像過程實時顯示如圖5所示。圖5中，顏色深度與應(yīng)力大小成正比，應(yīng)力越大，顏色越深。

本實用新型通過所設(shè)計的共用同一個激勵磁軛而采用陣列式巴克豪森信號接收器方式同時獲取被檢部件不同位置巴克豪森信號，在保證激勵信號的一致性的同時提高了檢測效率，通過編碼器獲取位置信息，陣列式傳感器獲取不同位置巴克豪森信號，可實時對被檢部件應(yīng)力或硬化層深度或表面硬度進行成像。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。