[發(fā)明專利]磁性應力無損檢測系統

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110215214.7
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102411132A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設計）人: 殷春浩;殷冬寧
• 申請（專利權）人: 無錫強力環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳麗燕

技術領域

本發(fā)明涉及鐵磁性材料的載荷或殘留應力，尤其涉及一種適應于鐵磁性材料的載荷或殘留應力的非接觸式無損檢測系統。

背景技術

鐵磁性材料在機械加工和熱加工的過程中都會產生不同的殘留應力，殘留應力的存在對材料的力學性能有著很大的影響，焊接件的制造和熱處理過程中尤為明顯，殘留應力的存在一方面工件會降低強度，使工件在制造的過程中，產生變形和開裂等工藝缺陷，另一方面在制造后的自然釋放過程中，使材料的疲勞強度、應力腐蝕等力學性能降低，從而造成使用中的諸多問題。

目前，大量的工程實踐證實載荷應力是影響大型橋梁、大型壓力容器、大型金屬構造物材料的疲勞強度、應力腐蝕等力學性能的主要因素。

因此，為了對鐵磁性材料進行殘留或載荷應力檢測人們設計制造了應力檢測裝置，傳統的應力檢測裝置存在檢測精度低，檢測周期長，使用壽命短、成本較高和測試方法不方便的缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種磁性應力無損檢測系統，其具有提高了檢測精度，縮短了檢測周期，從而延長設備的實際使用壽命，降低了耗材成本，同時保證了低成本優(yōu)勢的特點。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種磁性應力無損檢測系統，其包括：

至少一磁應力傳感器，所述磁應力傳感器包括用于對被測點進行磁化的交流磁化單元以及用于提取被測點磁特性各向異性效應的電信號的檢測線圈單元，所述檢測線圈單元發(fā)送檢測到的電信號給放大整流單元；

一放大整流單元，與磁應力傳感器通信連接，用于接收檢測線圈單元發(fā)送的電信號，并對該電信號進行放大、整流處理后，發(fā)送一電壓信號給處理單元，

一處理單元，與放大整流單元通信連接，接收到放大整流單元發(fā)送的電壓信號后，根據該電壓信號的大小、方位和磁化電流頻率的調控以及同種材料的校正曲線，測算出被測點的二維磁應力、三維磁應力的大小和方向，

一顯示單元，用于顯示檢測出的被測點的二維磁應力、三維磁應力的大小和方向。

特別地，所述磁應力傳感器設置為一個。

特別地，所述交流磁化單元為設置于磁應力傳感器上的交流磁化線圈。

本發(fā)明的有益效果為，所述磁性應力無損檢測系統將含有殘留應力或載荷應力的鐵磁性材料中存在的磁特性各向異性效應，該物理效應轉變?yōu)榭烧{理電信號。使鐵磁性材料在使用過程中的殘留應力和載荷應力二維應力、三維應力的大小和方向的無損、高效檢測成為現實，不僅提高了檢測精度，縮短了檢測周期，從而延長設備的實際使用壽命；而且降低了耗材成本，成本較低。

附圖說明

下面根據附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1為本發(fā)明磁性應力無損檢測系統的系統方塊圖。

圖中：

1、磁性應力無損檢測系統；2、磁應力傳感器；3、交流磁化單元；4、檢測線圈單元；5、放大整流單元；6、處理單元；7、顯示單元。

具體實施方式

請參照圖1所示，圖1為本發(fā)明磁性應力無損檢測系統的系統方塊圖。于本實施例中，所述磁性應力無損檢測系統1包括一磁應力傳感器2，所述磁應力傳感器2包括用于對被測點進行磁化的交流磁化單元3以及用于提取被測點磁特性各向異性效應的電信號的檢測線圈單元4，所述交流磁化單元3為設置于磁應力傳感器2上的交流磁化線圈，所述檢測線圈單元4發(fā)送檢測到的電信號給放大整流單元5；所述放大整流單元5與磁應力傳感器2通信連接，用于接收檢測線圈單元4發(fā)送的電信號，并對該電信號進行放大、整流處理后，發(fā)送一電壓信號給處理單元6，所述處理單元6與放大整流單元5通信連接，接收到放大整流單元5發(fā)送的電壓信號后，根據該電壓信號的大小、方位和磁化電流頻率的調控以及同種材料的校正曲線，測算出被測點的二維磁應力、三維磁應力的大小和方向，顯示單元7用于將處理單元6檢測出的被測點的二維磁應力、三維磁應力的大小和方向顯示出來。

所述磁性應力無損檢測系統1利用含有殘留應力或載荷應力的鐵磁性材料中存在磁特性的各向異性效應這一特點，在強磁性材料應力被測點處利用交流磁化單元3對測點進行交流磁化，然后使用一個檢測線圈單元4提取被測鐵磁性材料測點處磁特性各向異性效應的電信號，對這個電信號利用放大整流單元5進行放大、整流等信號調理后輸出一個電壓信號利用這個信號的大小、方位和磁化電流的頻率的調控，通過處理單元6測算出被測鐵磁性材料測點處的二維應力、三維應力的大小和方向，從而實現了鐵磁性材料在使用過程中的殘留應力和載荷應力的無損、高效檢測。

上述磁性應力無損檢測系統實現了二維、三維應力的檢測，測量效率高、測試方法簡便、靈活，能達到被測鐵磁性材料物體的任何部位；測試精度高、能夠進行非接觸的無損測量，更可以測被測物表面有涂層的鐵磁性物體應力。