[發(fā)明專利]一種鋼件缺陷的電磁無損檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410649980.8
• 申請日: 2014-11-16
• 公開（公告）號: CN104316594A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓冰;張濤;黃東巖;王鑫;鄭偉濤;李陳孝
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 張景林;王恩遠

1.一種鋼件缺陷的電磁無損檢測裝置，其特征在于：由探頭(1)、信號發(fā)生器(2)、功率放大器(3)、前置放大器(4)、信號采集和處理系統(tǒng)(5)組成；其中，探頭(1)由“E”型磁芯(6)、激勵線圈(7)、第一感應(yīng)線圈(8)、第二感應(yīng)線圈(9)、第一永磁體(12)、第二永磁體(13)、外殼(14)組成；激勵線圈(7)繞制在“E”型磁芯(6)中間的磁軛上，第一感應(yīng)線圈(8)和第二感應(yīng)線圈(9)分別繞制在“E”型磁芯(6)兩邊的磁軛上并串聯(lián)反接；第一感應(yīng)線圈(8)和第二感應(yīng)線圈(9)分別接前置放大器(4)的兩個輸入端進行初步差動放大；在“E”型磁芯(6)的兩邊分別放置與磁芯(6)平面相平行的第一永磁體(12)和第二永磁體(13)，第一永磁體(12)和第二永磁體(13)在鋼件內(nèi)部形成的磁場方向與磁芯(6)磁軛方向及檢測方向相垂直；第一永磁體(12)、第二永磁體(13)和“E”型磁芯(6)共同放置在探測鋼件(15)的表面，并與探測鋼件(15)的表面契合；信號發(fā)生器(2)產(chǎn)生一定頻率和幅值的周期信號，該周期信號經(jīng)功率放大器(3)放大后加載到探頭(1)的激勵線圈(7)上，第一感應(yīng)線圈(8)和第二感應(yīng)線圈(9)總的輸出電壓為ε(t)＝ε1(t)-ε2(t)，其中兩個感應(yīng)線圈的感應(yīng)信號分別為ε1(t)和ε2(t)，ε(t)經(jīng)過前置放大器(4)進行初步差動放大后得到總輸出信號U(t)＝Kε(t)，K為前置放大器(4)的增益；U(t)＝Kε(t)再由信號采集和處理系統(tǒng)(5)進行FFT轉(zhuǎn)換后得到包含多次諧波的頻域信號U(ω)，將該頻域信號U(ω)的各次諧波的幅值與經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行比對，從而獲得待測鋼件缺陷深度和尺寸的信息。

2.如權(quán)利要求1所述的一種鋼件缺陷的電磁無損檢測裝置，其特征在于：第一感應(yīng)線圈(8)和第二感應(yīng)線圈(9)纏繞方式、材料、線徑及匝數(shù)均相同。

3.如權(quán)利要求1所述的一種鋼件缺陷的電磁無損檢測裝置，其特征在于：還設(shè)置有第一補償電感(10)和第二補償電感(11)，第一感應(yīng)線圈(8)和第二感應(yīng)線圈(9)分別與第一補償電感(10)和第二補償電感(11)串聯(lián)后再分別接前置放大器(4)的兩個輸入端。

4.如權(quán)利要求1所述的一種鋼件缺陷的電磁無損檢測裝置，其特征在于：“E”型磁芯(6)的材質(zhì)是鐵氧體、硅鋼片或非晶及納米晶軟磁材料。

5.如權(quán)利要求1所述的一種鋼件缺陷的電磁無損檢測裝置，其特征在于：永磁體的材質(zhì)是鐵氧體、釹鐵硼或鋁鎳鈷。

6.如權(quán)利要求1所述的一種鋼件缺陷的電磁無損檢測裝置，其特征在于：外殼(14)的材料是非鐵磁性硬質(zhì)材料，外殼(14)內(nèi)的其他空間由硬質(zhì)膠填充。

7.如權(quán)利要求1所述的一種鋼件缺陷的電磁無損檢測裝置，其特征在于：經(jīng)驗數(shù)據(jù)的獲得是利用權(quán)利要求1所述裝置測量一系列已知寬度和深度的缺陷鋼件，獲得頻域信號U(ω)各次諧波的幅值矩陣Ak_(n×m)，矩陣元素ak_ij為測定該組缺陷樣品時裝置輸出的U(ω)幅值的極小值，其中1≤i≤n，1≤j≤m，k代表輸出信號U(ω)的第k次諧波。