[發明專利]薄帶鋼綜合力學性能的微磁無損在線檢測系統

在審

• 申請號: 201910200920.0
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109991308A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 何存富;王賢賢;劉秀成;張陽陽;肖遙
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.薄帶鋼綜合力學性能的微磁無損在線檢測系統，其特征在于：該系統由上位機(3)、主控箱(1)、運動執行模塊、微磁檢測模塊(2)、微磁傳感器(6)和測距傳感器(7)構成；

微磁傳感器(6)由霍爾元件(12)、激勵線圈(13)、U型鐵(14)、渦流激勵線圈(15)、檢測線圈線圈(16)組成；微磁傳感器(6)固定安裝于運動執行模塊的移動部件，且與微磁檢測模塊(2)相連，微磁檢測模塊(2)中的雙通道任意信號發生器對激勵線圈(13)及渦流激勵線圈(15)輸入信號，信號采集板卡接收霍爾元件(12)和檢測線圈(16)輸出的電壓；微磁檢測模塊(2)與上位機(3)相連，將信號采集板卡采集的電壓信號傳輸至系統上位機(3)軟件對信號進行分析處理；

運動執行模塊和測距傳感器(7)與主控箱(1)的運動控制卡相連，當測距傳感器(7)測量得到的待測薄帶鋼(8)表面位置波動超過閾值時，運動執行模塊將攜帶微磁傳感器(6)移動，以穩定控制微磁傳感器(6)與高速行進的薄帶鋼(8)表面的提離距離。

2.依據權利要求1所述的薄帶鋼綜合力學性能的微磁無損在線檢測系統，其特征在于，綜合力學性能檢測的基本步驟為：

步驟1：測距傳感器測量待測薄帶鋼表面位置波動，系統上位機軟件內置算法將對距離測量結果進行分析，如超過設置閾值，將發送指令給運動控制卡，驅動運動執行模塊攜帶微磁傳感器垂直移動，調整微磁傳感器與薄帶鋼表面的提離距離至2±0.5mm，如果提離距離在合理范圍，則運動執行模塊保持穩定；

步驟2：微磁傳感器的勵磁線圈中始終通入低頻50～300Hz電流，渦流激勵線圈中的高頻電流包含多個單頻成分10～100kHz，高頻電流的通斷由高速電子開關控制，當高速電子開關處于斷開狀態時，霍爾元件和檢測線圈分別測量切向磁場和巴克豪森噪聲信號，而高速電子開關處于導通狀態時，檢測線圈測量材料低頻磁化過程中的多頻渦流響應；

步驟3：霍爾元件和檢測線圈輸出的電壓信號傳輸至系統上位機，軟件對信號進行分析處理，提取多類微磁信號即切向磁場、巴克豪森噪聲、增量磁導率和多頻渦流的特征，并輸入至預先建立的綜合力學性能神經網絡定量預測模型，給出薄帶鋼綜合力學性能指標即屈服強度、抗拉強度、延伸率、表面硬度檢測值；

步驟4：循環重復步驟1～3，逐一對后續位置進行檢測，由此得到綜合力學性能指標在薄帶鋼全長的分布情況。

3.依據權利要求1所述的薄帶鋼綜合力學性能的微磁無損在線檢測系統，，其特征在于，運動執行模塊由單軸滑軌或雙軸滑軌或六自由度機器人實現，使用單軸滑軌時，微磁傳感器和測距傳感器分別固定安裝于滑塊和導軌支座，沿薄帶鋼行進方向，微磁傳感器位于測距傳感器后端；使用雙軸或六自由度機器人時，測距傳感器安裝于外部橫梁，微磁傳感器安裝于滑塊或機器人末端，調整微磁傳感器在薄帶鋼寬度方向的檢測位置。