[發(fā)明專利]斜拉索索力與損傷檢測用脈沖磁彈與漏磁一體化檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710044124.3
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106645387B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉秀成;吳東航;何存富;肖君武;馮歡;吳斌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83;G01L1/12
• 代理公司: 11203 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 沈波

1.斜拉索索力與損傷檢測用脈沖磁彈與漏磁一體化檢測系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括勵磁源、中控箱、傳感器結(jié)構(gòu)；中控箱通過四個螺絲定位在傳感器結(jié)構(gòu)表面上，勵磁源通過電纜線與中控箱連接，實現(xiàn)對傳感器結(jié)構(gòu)的信號傳輸功能；

傳感器結(jié)構(gòu)包括勵磁線圈(4)、感應(yīng)線圈(5)、溫度傳感器(9)、霍爾傳感器(7)和隧道磁阻傳感器陣列環(huán)(8)；勵磁線圈(4)和感應(yīng)線圈(5)均繞在線圈骨架上，傳感器屏蔽層(3)和線圈骨架通過傳感器結(jié)構(gòu)兩端的限位端蓋進(jìn)行固定定位；隧道磁阻傳感器陣列環(huán)屏蔽層(6)、隧道磁阻傳感器陣列環(huán)(8)、霍爾傳感器(7)、溫度傳感器(9)放置在傳感器內(nèi)表面的設(shè)置固定位置的凹槽中固定；傳感器導(dǎo)輪(2)沿著待測斜拉索(1)周向等間距布置；

勵磁源通過充放電電路與開關(guān)直流電源實現(xiàn)不同方式的勵磁模式；傳感器導(dǎo)輪(2)的移動和緊固決定傳感器的工作模式為不移動模式和掃查模式，在隧道磁阻傳感器陣列環(huán)(8)和整個傳感器外層都設(shè)計屏蔽層，分別為隧道磁阻傳感器陣列環(huán)屏蔽層(6)和傳感器屏蔽層(3)，避免了外界干擾磁場對測量結(jié)果的影響，提高檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉索索力與損傷檢測用脈沖磁彈與漏磁一體化檢測系統(tǒng)，其特征在于：采用與電感線圈相匹配的充放電電路和開關(guān)直流電源作為勵磁源，輸出脈沖電流至傳感器的勵磁線圈對斜拉索結(jié)構(gòu)進(jìn)行飽和脈沖勵磁，利用三類磁敏元件同步記錄斜拉索結(jié)構(gòu)的磁響應(yīng)過程，即霍爾元件測取表面勵磁場強(qiáng)度、兩段串接式感應(yīng)線圈接收磁感應(yīng)信號、內(nèi)嵌于屏蔽殼的隧道磁阻傳感器陣列環(huán)采集表面漏磁場信號，在檢測系統(tǒng)不移動模式下，利用表面勵磁場強(qiáng)度和磁感應(yīng)信號得到退磁曲線，提取特征參數(shù)對索力進(jìn)行檢測；在檢測系統(tǒng)沿鋼索掃查模式下，利用表面漏磁場信號對缺陷進(jìn)行檢測定位。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉索索力與損傷檢測用脈沖磁彈與漏磁一體化檢測系統(tǒng)，其特征在于：傳感器結(jié)構(gòu)沿著斜拉索的軸向方向安裝固定，在不同的檢測要求選擇傳感器結(jié)構(gòu)對應(yīng)的工作模式。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斜拉索索力與損傷檢測用脈沖磁彈與漏磁一體化檢測系統(tǒng)，其特征在于：傳感器結(jié)構(gòu)在兩種工作模式下，所述三類磁敏元件同步記錄斜拉索結(jié)構(gòu)的磁響應(yīng)過程中的工作方式完全相同，但勵磁源和霍爾元件的作用不同，具體為：檢測系統(tǒng)不移動模式下，采用充放電電路提供持續(xù)時間0.1～1.0秒的單向脈沖輸入至勵磁線圈，霍爾元件實時測量輸出電壓信號作為控制參數(shù)，通過電壓反饋電路實現(xiàn)表面勵磁場強(qiáng)度的調(diào)整；在掃查模式下，采用開關(guān)直流電源作為勵磁源，開關(guān)頻率處于50Hz～1kHz范圍，此時霍爾元件輸出信號經(jīng)過傅里葉變換后，計算總諧波畸變率，與采集的表面漏磁場信號一并用于缺陷檢測。