[發(fā)明專(zhuān)利]基于漏磁場(chǎng)雙分量的陣列型鐵磁構(gòu)件表面缺陷探測(cè)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110255366.X
• 申請(qǐng)日: 2011-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102435668A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖昌榮;韓亮;汪濱波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/83
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/83
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及對(duì)鐵磁構(gòu)件的表面裂紋、氣孔、夾渣、應(yīng)力集中等缺陷的無(wú)損探測(cè)設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)有公開(kāi)的鐵磁構(gòu)件表面裂紋探測(cè)器結(jié)構(gòu)和方法各有差異，如常用的超聲法、射線法、電磁法等。超聲法技術(shù)比較成熟，但是其對(duì)工件表面的清潔度要求高，實(shí)施起來(lái)也比較繁瑣；射線法對(duì)檢測(cè)漸變性缺陷效果較差且射線污染嚴(yán)重；電磁法又有磁粉法、電渦流法、漏磁法等，但是磁粉法和電渦流法只適合材料表面或近表面探測(cè)，自動(dòng)化程度低，工藝復(fù)雜，離不開(kāi)人工觀察，對(duì)技術(shù)人員要求很高，難以實(shí)現(xiàn)定量的檢測(cè)。漏磁法對(duì)材料內(nèi)部、表面缺陷都可檢測(cè)，對(duì)鐵磁材料的缺陷極為敏感，檢測(cè)中無(wú)需對(duì)構(gòu)件進(jìn)行清洗、打磨，也不需加耦合劑，在有鐵銹、油污等污染條件下也可檢測(cè)。而現(xiàn)有的幾款基于漏磁法的裂紋探測(cè)器大多是單測(cè)頭，最多只有三個(gè)測(cè)頭，價(jià)格昂貴且只能對(duì)構(gòu)件表面進(jìn)行線掃描，一次性檢測(cè)面積小、速度慢、檢測(cè)不準(zhǔn)確、容易產(chǎn)生漏檢，更不能提供對(duì)構(gòu)件表面的裂紋等缺陷進(jìn)行定量分析所需的數(shù)據(jù)支撐，嚴(yán)重妨礙了漏磁法在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的運(yùn)用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種可對(duì)構(gòu)件表面進(jìn)行面掃描的基于漏磁場(chǎng)雙分量的陣列型鐵磁構(gòu)件表面缺陷探測(cè)器。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：基于漏磁場(chǎng)雙分量的陣列型鐵磁構(gòu)件表面缺陷探測(cè)器，包括

差分陣列式漏磁探頭，包括由法向分量檢測(cè)霍爾傳感器組和切向分量檢測(cè)霍爾傳感器組，法向分量檢測(cè)霍爾傳感器組和切向分量檢測(cè)霍爾傳感器組分別用于檢測(cè)漏磁場(chǎng)的法向分量電壓信號(hào)和切向分量電壓信號(hào)；

信號(hào)調(diào)理電路，用以對(duì)差分陣列式漏磁探頭檢測(cè)到的電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后輸出到數(shù)據(jù)采集與處理單元；

數(shù)據(jù)采集與處理單元，通過(guò)對(duì)信號(hào)調(diào)理電路輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行分析，判斷鐵磁構(gòu)件表面是否存在缺陷。

進(jìn)一步，所述差分陣列式漏磁探頭還包括電路板，電路板上交錯(cuò)設(shè)置多列法向分量檢測(cè)霍爾傳感器組和切向分量檢測(cè)霍爾傳感器組。

進(jìn)一步，每一個(gè)法向分量檢測(cè)霍爾傳感器組包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的分別安裝在電路板上、下表面的霍爾傳感器。

進(jìn)一步，每一個(gè)切向分量檢測(cè)霍爾傳感器組包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)并列設(shè)置于電路板上表面的霍爾傳感器。

進(jìn)一步，所述基于漏磁場(chǎng)雙分量的陣列型鐵磁構(gòu)件表面缺陷探測(cè)器還包括位移檢測(cè)單元，所述位移檢測(cè)單元用以檢測(cè)差分陣列式漏磁探頭的位移信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路處理后，輸入數(shù)據(jù)采集與處理單元，數(shù)據(jù)采集與處理單元將調(diào)理后的位移信號(hào)與電壓信號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以判斷各組電壓信號(hào)的采集位置。

進(jìn)一步，所述信號(hào)調(diào)理電路包括

濾波器，用以濾除電壓信號(hào)中的高頻噪聲；

差分運(yùn)算放大器，用以對(duì)法向分量檢測(cè)霍爾傳感器組和切向分量檢測(cè)霍爾傳感器組輸出的兩路電壓信號(hào)做減運(yùn)算，獲得差模信號(hào)，并對(duì)差模信號(hào)進(jìn)行放大后輸出到數(shù)據(jù)采集與處理單元。

進(jìn)一步，在差分陣列式漏磁探頭的電路板兩端分別對(duì)稱(chēng)的設(shè)置有大小及磁性相同、極性朝向相反的永磁體。

進(jìn)一步，還包括報(bào)警單元，根據(jù)數(shù)據(jù)采集與處理單元的判斷結(jié)果，當(dāng)鐵磁構(gòu)件表面存在缺陷時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

本發(fā)明的有益效果是：能夠?qū)?gòu)件表面進(jìn)行面掃描，一次性檢測(cè)面積大、檢測(cè)速度快、檢測(cè)準(zhǔn)確、漏檢率低，并能提供對(duì)構(gòu)件表面的裂紋等缺陷進(jìn)行定量分析所需的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

圖1示出了基于漏磁場(chǎng)雙分量的陣列型鐵磁構(gòu)件表面缺陷探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了差分陣列式漏磁探頭中電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

參見(jiàn)圖1，基于漏磁場(chǎng)雙分量的陣列型鐵磁構(gòu)件表面缺陷探測(cè)器，包括差分陣列式漏磁探頭、信號(hào)調(diào)理電路、位移傳感器、數(shù)據(jù)采集與處理單元和報(bào)警單元。