[發(fā)明專利]一種無損探傷裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310694636.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN103675094A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白建民;王建國;黎偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫樂爾科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/90
• 分類號(hào): G01N27/90;G01N27/83
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 邵驊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁性傳感器領(lǐng)域，尤其是一種采用磁性傳感器的渦流無損探傷裝置。

背景技術(shù)

無損探傷檢測(cè)是利用物質(zhì)的聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢測(cè)對(duì)象使用性能的前提下，檢測(cè)被檢對(duì)象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷大小、位置、性質(zhì)以及數(shù)量等信息。目前廣泛使用的無損探傷方法有X光射線探傷、γ射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷以及渦流探傷等物理式方法。

用射線探傷的方法可直接觀察圖像，具有高靈敏度，但是檢查時(shí)間長(zhǎng)，成本非常高且需要建造一個(gè)專門的曝光室，占用體積很大，不適用于工業(yè)生產(chǎn)；超聲波探傷法對(duì)人工要求很高，需要待測(cè)物品表面平滑，缺陷定性及定量困難，檢測(cè)結(jié)果受人的主觀影響較大；磁粉探傷法具有顯示直觀的優(yōu)勢(shì)，但是不適用于非導(dǎo)磁材料的檢測(cè)，其無法探測(cè)待測(cè)物內(nèi)部的缺陷，且對(duì)待測(cè)物的表面光潔度具有較高的要求，與磁力線平行的缺陷也不易檢測(cè)出；滲透探傷適用于非導(dǎo)磁材料的表面開性缺陷的檢測(cè)，但是表面不開口的以及近表面的缺陷無法檢出，而且清洗著色時(shí)容易造成污染，其測(cè)量結(jié)果受操作程序以及清洗效果的影響；用現(xiàn)有的電感式渦流探傷法可高速檢測(cè)，不需接觸，但是其不適用于形狀復(fù)雜的零件，只能檢測(cè)材料的表面和近表面缺陷。

我們不難看出，現(xiàn)有的無損探傷裝置不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的高精度、高靈敏度、使用便利的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種高精度、高靈敏度、高分辨率、動(dòng)態(tài)范圍寬、滲透深度深、使用便捷的無損探傷裝置。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：

一種無損探傷裝置，其特征在于：其包括多個(gè)傳感單元、勵(lì)磁以及控制單元；

所述多個(gè)傳感單元分別包括感應(yīng)部分和相應(yīng)的電路，所述感應(yīng)部分由巨磁電阻元件或磁性隧道結(jié)元件組成，用以檢測(cè)待測(cè)物的渦流場(chǎng)或漏磁場(chǎng)分布；

所述勵(lì)磁為永磁體或電磁鐵，用以提供激勵(lì)磁場(chǎng)使待測(cè)物產(chǎn)生渦流場(chǎng)或漏磁場(chǎng)；

所述控制單元用以供電和接收傳感單元的數(shù)據(jù)。

其進(jìn)一步特征在于：所述電磁鐵提供的激勵(lì)磁場(chǎng)為方波脈沖。

所述多個(gè)傳感單元排成一列或組成陣列，每個(gè)傳感單元的磁場(chǎng)敏感方向相同。

上述傳感單元固定在硬質(zhì)骨架上，便于掃描待測(cè)物，或者固定在軟性材料上，用于貼附在待測(cè)物上檢測(cè)。

上述傳感單元的感應(yīng)部分為單電阻、半橋或全橋結(jié)構(gòu)，所述單電阻、半橋或全橋的橋臂由一個(gè)或多個(gè)巨磁電阻元件或磁性隧道結(jié)元件并聯(lián)和/或串聯(lián)組成。

上述傳感單元的感應(yīng)部分也可以為梯度半橋或梯度全橋結(jié)構(gòu)，所述梯度半橋或梯度全橋的橋臂由一個(gè)或多個(gè)巨磁電阻元件或磁性隧道結(jié)元件并聯(lián)和/或串聯(lián)組成。

以上所述的巨磁電阻元件以及磁性隧道結(jié)元件包含自由層、非磁性層以及釘扎層三個(gè)納米級(jí)薄膜層。

本發(fā)明無損探傷裝置通過多個(gè)傳感單元檢測(cè)待測(cè)物的渦流場(chǎng)或漏磁場(chǎng)分布，通過處理得到一個(gè)高分辨率的待測(cè)物的磁信號(hào)組，從而達(dá)到高精度無損探傷的目的。

附圖說明

圖1是條形掃描式無損探傷裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是條形掃描式無損探傷裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是環(huán)形掃描式無損探傷裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是陣列式無損探傷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是巨磁電阻元件和磁性隧道結(jié)元件的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。

圖6是磁電阻元件的輸出曲線示意圖。

圖7是是半橋式傳感單元的電連接示意圖。

圖8是半橋式傳感單元的輸出曲線示意圖。

圖9是全橋式傳感單元的電連接示意圖。

圖10是全橋式傳感單元的輸出曲線示意圖。

圖11是梯度全橋式傳感單元的磁電阻的物理位置圖。

圖12是多個(gè)傳感單元的感應(yīng)部分的電連接示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1：掃描式無損探傷裝置。