[發明專利]磁彈磁電效應式應力監測裝置

有效

• 申請號: 201110389375.8
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102519633A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 段元鋒;柯少榮;張茹;樊可清;趙陽
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01L1/12
• 分類號: G01L1/12
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種磁彈磁電效應式應力監測裝置，用于鐵磁材料構件的無損應力監測，具有磁場發生元件，磁場發生元件用來在控制調理儀控制下根據需要在所述鐵磁材料構件應力監測區域產生磁場，將鐵磁材料構件磁化；其特征在于所述應力監測裝置還包括：

一個或多個磁電傳感元件，可由磁電單相材料、磁電復合材料、磁電層合材料、霍爾元件等做成，無需外加電源供電，無需通過積分，直接產生表征所述磁場及其磁感應強度的電信號V_ME；?

一個或多個支撐骨架，用來設置所述磁場發生元件和固定所述磁電傳感元件位置；

控制調理儀，控制磁場發生元件產生磁場，并接收從磁電傳感元件傳來的電信號V_ME，經信號調理后輸出最終信號V_st，所述最終信號為與構件應力相對應的磁特征量，從而實現對鐵磁材料構件在一種或多種受力組合下應力的實時監測。

2.根據權利要求1?的磁彈磁電效應式應力監測裝置，其特征在于所述磁場發生元件可以采用以下方式:?(a)?勵磁線圈，通過驅動電路在勵磁線圈中產生勵磁電流從而產生磁場；(b)通過永磁體產生磁場；(c)通過所述勵磁線圈及永磁體兩種方式組合產生所需的磁場；所述勵磁線圈或永磁體的數量為一個或并聯或串聯連接的多個。

3.根據權利要求1?的磁彈磁電效應式應力監測裝置，其特征在于磁電傳感元件根據被測鐵磁材料構件及鄰近區域的磁場分布情況，布置在支撐骨架上相應磁場最敏感的位置，也可布置在所測構件表面相應磁場最敏感的位置。

4.根據權利要求1?的磁彈磁電效應式應力監測裝置，其特征在于所述一個或多個磁電傳感元件被布置在被測鐵磁材料構件的一個或多個監測截面對應的支撐骨架位置或構件表面位置上。

5.根據權利要求1的磁彈磁電效應式應力監測裝置，其特征在于在被測鐵磁材料構件的同一監測截面相應的支撐骨架位置或構件表面位置上布置一個或多個磁電傳感元件。

6.根據權利要求1的磁彈磁電效應式應力監測裝置，其特征在于磁電傳感元件被布置在支撐骨架的內部或外部，布置在支撐骨架外部時，可以是布置在骨架內表面、外表面、或構件表面。

7.根據權利要求1?的磁彈磁電效應式應力監測裝置，其特征在于所述支撐骨架是一個整體的支撐骨架或由幾塊拼接組裝構成。

8.根據權利要求1?的磁彈磁電效應式應力監測裝置，其特征在于所述控制調理儀包括控制電路及數據采集處理設備，實現對磁場發生元件的控制和對磁電傳感元件所產生信號V_ME的數據采集和處理，以獲得與構件應力相對應的磁特征量V_st。

9.根據權利要求2的磁彈磁電效應式應力監測裝置，其特征在于勵磁線圈的信號源選用交流信號或脈沖信號。

10.根據權利要求1的磁彈磁電效應式應力監測裝置，其特征在于所述磁場發生元件、磁電傳感元件、支撐骨架、控制調理儀等各部件或其部分，或整個監測裝置可以安裝護套，也可以不安裝護套；護套可以屏蔽外界磁場，減少對內部磁場及信號的干擾，也可以對整個監測裝置起到保護作用，減少外界破壞，延長使用壽命。