[發明專利]一種基于磁彈效應的平面殘余應力自動檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 202010061474.2
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111207868B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 張建華;胡向義;王忠誠;傅振升
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01L1/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 武博

本發明公開了一種基于磁彈效應的平面殘余應力自動檢測裝置及方法，其技術方案為：包括從上至下依次設置的第一工作臺、第二工作臺和第三工作臺，所述第一工作臺能夠沿第二工作臺水平移動，第二工作臺能夠沿第三工作臺水平移動；所述第一工作臺上方設置有能夠旋轉設定角度的檢測探頭，所述檢測探頭連接升降裝置；第一工作臺上表面放置補償探頭，且補償探頭與第一工作臺之間用于放置標定樣件。本發明能夠實現平面上不同點的測量，檢測探頭能夠實現高度方向的升降，能夠滿足不同高度的測量。

技術領域

本發明涉及殘余應力檢測領域，尤其涉及一種基于磁彈效應的平面殘余應力自動檢測裝置及方法。

背景技術

殘余應力是影響構件壽命的重要因素之一，殘余應力的檢測是工業中安全預防的重要手段，因此，對在役工件或者機構進行殘余應力檢測對壽命評估具有重要意義。目前殘余應力磁性無損檢測有很多方式，常用的有磁記憶法、磁聲發射法、磁巴克豪森噪聲法、磁粉法、磁彈性法等；其中磁記憶法、磁聲發射法、磁粉法和磁巴克豪森噪聲法檢測殘余應力時只能測出應力集中區域，實現殘余應力定性檢測，為定性分析提供依據。而磁彈效應法可以根據磁各向異性材料電磁參數與殘余應力的關系，建立起輸出電量與殘余應力的數學關系，根據數學方程式得到所測區域的殘余應力數值。

針對現有的測量方法，磁彈性法在工程實際或實驗分析中的定量檢測殘余應力方面具有一定的優勢。但是還存在有一些的不足之處，該方法測定殘余應力主要依賴于技術人員手動操作，且對于單向應力和平面應力檢測過程略有不同，測量時對人工要求較高，需要測試人員具有一定的測試基礎，過于依賴技術人員。

公開號為“CN106052922A”的中國專利，公開了一種鋼帶殘余應力無損檢測用的多磁極微磁傳感器，該專利可簡述為：通過磁極在檢測平面分布成一定形狀，其勵磁線圈的通斷對鋼帶磁化后拾取鋼帶產生的磁化信號確定出不同磁化方向的應力，該方法能夠實現鋼帶應力的有效檢測，但是所需探頭數量較多，且僅適用于運動工件的有效檢測，無法實現雙探頭、靜止工件的自動化檢測。

公開號為“CN105890826A”的中國專利，公開了一種基于增量磁導率的鋼制葉片殘余應力微磁無損檢測方法及裝置，該專利可簡述為：通過自動化機械手夾持探頭沿葉片獲取增量磁導率，以表征為殘余應力；也可以機械手夾持葉片，沿固定于工作臺底座的探頭運動，以實現信號提取。該方法雖然能夠實現自動化檢測，但是自動化機械手價格昂貴，且運動控制復雜，對非葉片工件進行應力檢測時，還需要根據待測工件形狀設計專用夾具，且保證夾持的穩定可靠性。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種基于磁彈效應的平面殘余應力自動檢測裝置及方法，能夠實現平面上不同點的測量，檢測探頭能夠實現高度方向的升降，能夠滿足不同高度的測量。

本發明采用下述技術方案：

一種基于磁彈效應的平面殘余應力自動檢測裝置，包括從上至下依次設置的第一工作臺、第二工作臺和第三工作臺，所述第一工作臺能夠沿第二工作臺水平移動，第二工作臺能夠沿第三工作臺水平移動；

所述第一工作臺上方設置有能夠旋轉設定角度的檢測探頭，所述檢測探頭連接升降裝置；第一工作臺上表面放置補償探頭，且補償探頭與第一工作臺之間用于放置標定樣件。

進一步的，所述升降裝置包括伸出套、支撐套筒，所述檢測探頭安裝于伸出套內部，所述伸出套與支撐套筒通過絲杠螺母機構相連。

進一步的，所述伸出套包括連接為一體的懸臂和內齒輪套，內齒輪套通過齒輪與探頭電機相連。

進一步的，所述內齒輪套底部設有探頭軸承，探頭軸承的內圈與檢測探頭過盈連接，探頭軸承的外圈與內齒輪套下端過盈連接。

進一步的，所述第一工作臺連接第一驅動機構，第二工作臺連接第二驅動機構，且第一驅動機構與第二驅動機構的安裝方向相互垂直。