[發(fā)明專利]一種基于磁致伸縮導(dǎo)波的橫波檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310354057.7
• 申請(qǐng)日: 2013-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN103424472A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張東來;周智慧;孫金萍;張恩超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): G01N29/09
• 分類號(hào): G01N29/09
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 彭益宏;韓云涵

1.一種基于磁致伸縮導(dǎo)波的橫波檢測裝置，其特征在于，包括：信號(hào)發(fā)生器、連接該信號(hào)發(fā)生器的功率放大器、連接該功率放大器的激勵(lì)傳感器、檢測傳感器、連接該檢測傳感器的信號(hào)調(diào)理器、連接該信號(hào)調(diào)理器的信號(hào)采集存儲(chǔ)器、連接該信號(hào)采集存儲(chǔ)器的PC機(jī)以及給上述裝置供電的電源；其中，所述信號(hào)發(fā)生器還連接所述信號(hào)采集存儲(chǔ)器；所述激勵(lì)傳感器包括永磁體和沿周向繞在檢測對(duì)象上的激勵(lì)線圈，該激勵(lì)線圈至少2層嵌套，每一層激勵(lì)線圈的軸向長度相同，且每一層激勵(lì)線圈單獨(dú)連接一個(gè)功率放大器，所述永磁體沿檢測對(duì)象的周向設(shè)置在所述激勵(lì)線圈表面；所述檢測傳感器包括永磁體和沿周向繞在檢測對(duì)象上的檢測線圈，所述檢測線圈連接所述信號(hào)調(diào)理器，所述檢測線圈至少2層嵌套，每一層檢測線圈的軸向長度相同，且所有檢測線圈逐層串聯(lián)，所述永磁體沿檢測對(duì)象的周向設(shè)置在所述激勵(lì)線圈表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的橫波檢測裝置，其特征在于：所述功率放大器包括電壓放大器和電流放大器，電壓放大器連接所述信號(hào)發(fā)生器，電流放大器連接所述激勵(lì)傳感器；所述信號(hào)采集存儲(chǔ)器包括信號(hào)采集卡和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，該信號(hào)采集卡連接信號(hào)調(diào)理器，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接所述PC機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的橫波檢測裝置，其特征在于：激勵(lì)線圈有3層，每層激勵(lì)線圈的匝數(shù)相同，與每一層激勵(lì)線圈分別連接的3個(gè)功率放大器產(chǎn)生的功率相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的橫波檢測裝置，其特征在于：與每一層激勵(lì)線圈分別連接的3個(gè)功率放大器輸出電流波形及起始時(shí)刻相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的橫波檢測裝置，其特征在于：設(shè)置在激勵(lì)線圈表面的永磁體有4個(gè)，沿激勵(lì)線圈表面均勻分布，相鄰永磁體上相鄰磁極的極性相反。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的橫波檢測裝置，其特征在于，激勵(lì)線圈產(chǎn)生的磁場的計(jì)算公式為：

H=Σi=1nHi]]>

該公式中，i表示第i層激勵(lì)線圈,為1～10內(nèi)的整數(shù)；n表示激勵(lì)線圈的層數(shù)；H_i表示第i層激勵(lì)線圈激勵(lì)出的交變磁場強(qiáng)度的安匝數(shù)，H即為多層激勵(lì)線圈的合成磁場強(qiáng)度的安匝數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的橫波檢測裝置，其特征在于：檢測線圈共有3層，每一層檢測線圈匝數(shù)相同且同向纏繞；設(shè)置在檢測線圈表面的永磁體有4個(gè)，沿檢測線圈表面均勻分布，相鄰永磁體上相鄰磁極的極性相反。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的橫波檢測裝置，其特征在于：檢測傳感器檢測到電壓信號(hào)的計(jì)算公式為：

U＝-(S₁+S₂+...+S_i+...+S_n)NdB/dt

該公式中，N表示每一層的檢測線圈匝數(shù)，一般取2～100間的整數(shù)；dB/dt表示單位時(shí)間內(nèi)檢測線圈截面上磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率；S_i表示第i層檢測線圈的截面積；U表示檢測線圈檢測到總電壓值。