[實用新型]磁測法殘余應(yīng)力檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320083225.9
• 申請日: 2013-02-23
• 公開（公告）號: CN203148605U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蒲毅智
• 申請（專利權(quán)）人: 成都海訊科技實業(yè)有限公司
• 主分類號: G01L1/12
• 分類號: G01L1/12
• 代理公司: 云南派特律師事務(wù)所 53110
• 代理人: 龔筍根

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及鐵磁性材料的殘余應(yīng)力檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種高智慧型三維磁測殘余應(yīng)力的專家系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鐵磁性材料在機械加工和熱加工的過程中都會產(chǎn)生不同的殘留應(yīng)力，殘留應(yīng)力的存在對材料的力學(xué)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(yīng)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(chǎn)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(yīng)力腐蝕等力學(xué)性能降低，從而造成使用中的諸多問題。

為了對鐵磁性材料進行殘留或載荷應(yīng)力檢測人們設(shè)計制造了應(yīng)力檢測裝置。現(xiàn)有的殘余應(yīng)力的磁性測定法是利用鐵磁物質(zhì)的磁致伸縮效應(yīng)進行測的，在無應(yīng)力狀態(tài)下，鐵磁體可視為磁各向同性體；當(dāng)有應(yīng)力存在時，鐵磁體各個方向的磁導(dǎo)率是不同的，即產(chǎn)生了磁各向異性，磁導(dǎo)率是應(yīng)力狀態(tài)的函數(shù)。當(dāng)鐵磁性材料所受的應(yīng)力發(fā)生變化時，鐵磁性材料內(nèi)部的磁疇結(jié)構(gòu)及導(dǎo)磁率也要發(fā)生變化。因?qū)Т怕实南鄬ψ兓颗c應(yīng)力成正比，通過傳感器和一定的電路將磁導(dǎo)率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏髁孔兓?yīng)力與電流的函數(shù)變化關(guān)系。在平面應(yīng)力狀態(tài)下，主應(yīng)力方向輸出的電流差和主應(yīng)力差有單值的線性關(guān)系，其表達(dá)式為：

(I₂-I₁)＝α(σ₁-σ₂)

其中，σ1、σ2分別為最大或最小主應(yīng)力，單位為Mpa；I₁、I₂分別為最大和最小主應(yīng)力方向電流輸出值，單位為mA；a為靈敏系數(shù)，單位為mA/Mpa。因此使用渦流傳感器測出的電流值準(zhǔn)確精度對應(yīng)力計算值有很大影響。

現(xiàn)有的磁測儀主要是以單片機控制為主，而測得的電流精度等級在mA級，存在測得的電流值精度不高，影響其應(yīng)力計算精度，其測得的應(yīng)力值誤差比較大等缺點。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于，提出一種磁測法殘余應(yīng)力檢測系統(tǒng)，其測試電流數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，計算的應(yīng)力精度得到了極大的提高。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種磁測法殘余應(yīng)力檢測系統(tǒng)，其包括：探頭，還包括與探頭電性連接的電橋整流電路、分別與電橋整流電路電性連接的振蕩電路和信號采集及處理電路；所述信號采集及處理電路一端還與一數(shù)據(jù)采集模塊通信連接，該數(shù)據(jù)采集模塊還與一計算機系統(tǒng)通信連接。

本實用新型中，所述探頭為兩個，該兩探頭包括一基準(zhǔn)探頭及一檢測探頭，該基準(zhǔn)探頭及檢測探頭分別與電橋整流電路電性連接。

具體的，所述基準(zhǔn)探頭及檢測探頭均可以為一電渦流傳感器。

進一步地，所述電橋整流電路內(nèi)包括有兩個整流橋及分別與該兩整流橋電性連接的采樣電阻；所述基準(zhǔn)探頭及檢測探頭分別與一整流橋電性連接，該采樣電阻一端與信號采集及處理電路電性連接。

再者，所述振蕩電路與電橋整流電路之間電性連接有一功率放大電路，該功率放大電路一端分別與兩整流橋電性連接。

本實用新型中，所述振蕩電路可以采用LC振蕩器或RC振蕩器，所述功率放大電路可以采用BTL功率放大器。

更進一步地，所述信號采集及處理電路內(nèi)包括有放大及濾波電路，該放大及濾波電路內(nèi)包括相互電性連接的一級共模輸入差動放大電路和一級兩階有源低通濾波器，該共模輸入差動放大電路一端與電橋整流電路電性連接，兩階有源低通濾波器一端與數(shù)據(jù)采集模塊通信連接。

本實用新型的數(shù)據(jù)采集模塊可以采用型號為PCI7901的32通道模擬信號采集卡。

此外，本實用新型中的所述計算機系統(tǒng)內(nèi)包括至少一臺PC機，該PC機采用intel雙核E2210CPU。

本實用新型的磁測法殘余應(yīng)力檢測系統(tǒng)，其采用了數(shù)據(jù)采集模塊技術(shù)及計算機技術(shù)等，徹底的淘汰了落后的單片機控制磁測應(yīng)力技術(shù)，使其測試電流數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，計算的應(yīng)力精度大大提高；同時，其智能程度高，操作方便，只要輸入頻率，就可以知道測試多少層深的應(yīng)力值；反之，輸入測試深度，就可以找到現(xiàn)在使用的是多大頻率；此外，其采用Windows?xp操作系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)，圖形化界面，人機對話，動態(tài)數(shù)字及儀表盤指針顯示數(shù)據(jù)，可保存及打印。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型磁測法殘余應(yīng)力檢測系統(tǒng)一種具體實施例的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式