[發明專利]適用于分析局部殘余應力影響的分布式磁測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202110409885.0
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113030797B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 李永建;張凱;竇宇;付裕
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01R33/02
• 分類號: G01R33/02;G01R33/12;G01R1/067;G01R1/04
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞

本發明公開了一種適用于分析局部殘余應力影響的分布式磁測量裝置及方法。該裝置包括底板、三軸精密位移臺、多節式連接桿、滑軌塊、B探針組件、雙層H傳感線圈組件、八向樣品固定臺和激勵；底板上固定有三軸精密位移臺和八向樣品固定臺的底座；多節式連接桿的一個端部與三軸精密位移臺的輸出端固定連接，多節式連接桿的其余末端分別與各自的滑軌塊固定連接；每個滑軌塊的滑軌中滑動連接有一個雙層H傳感線圈組件和兩個B探針組件；雙層H傳感線圈組件位于兩個B探針組件之間。本方法可以針對殘余應力對磁性材料造成的局部磁性能惡化進行分析，測量范圍可調節，測量普適性高，測量精度高且可實現不斷電的連續化磁特性測量。

技術領域

本發明涉及磁性測量領域，具體是一種適用于分析局部殘余應力影響的分布式磁測量裝置及方法。

背景技術

隨著我國經濟的飛速發展，工業化和電氣化水平的不斷提高，對電力設備的工作效率提出了更高的要求。磁性材料是電機、變壓器等現代電力設備中鐵芯制備的關鍵材料，準確測量并模擬其磁特性是進行電氣設備優化的前提條件。

在實際工況中，對磁性材料的卷繞、切割、裝配等多種工序所伴隨的機械應力和熱應力等殘余應力會極大地影響其磁特性。目前對于殘余應力的整體磁性能劣化分析已經比較成熟，可以采用愛潑斯坦方圈法、環形樣件法等，而對于局部磁性能的劣化分析，通常采用B探針測量磁通密度，H傳感線圈測量磁場強度的方式，以得到磁性材料某一點的磁特性。文獻《鐵心表面局部磁特性檢測系統研究》中制作的傳感器探頭，包括四個可以測得磁通密度信號的 B探針和兩組可以測得磁感應強度信號的H傳感線圈以及制作傳感器骨架的膠木塊。其中， H傳感線圈在傳感器探頭總體結構的中央位置，B探針均勻分布在H傳感線圈周圍。然而， B探針和H傳感線圈的位置相對固定，測量區域可變性較小，測量點不連續，且B探針之間距離受H傳感線圈大小限制，測量精度也不夠高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種適用于分析局部殘余應力影響的分布式磁測量裝置及方法。

本發明解決所述裝置技術問題的技術方案是，提供一種適用于分析局部殘余應力影響的分布式磁測量裝置，其特征在于，該裝置包括底板、三軸精密位移臺、多節式連接桿、滑軌塊、B探針組件、雙層H傳感線圈組件、八向樣品固定臺和激勵；

所述底板上固定有三軸精密位移臺和八向樣品固定臺的底座；多節式連接桿的一個端部與三軸精密位移臺的輸出端固定連接，多節式連接桿的其余末端分別與各自的滑軌塊固定連接；每個滑軌塊的滑軌中滑動連接有一個雙層H傳感線圈組件和兩個B探針組件；雙層H傳感線圈組件位于兩個B探針組件之間；八向樣品固定臺用于固定待測樣品；激勵用于形成磁場對待測樣品激磁。

本發明解決所述方法技術問題的技術方案是，提供一種適用于分析局部殘余應力影響的分布式磁測量方法，其特征在于，該方法基于所述裝置，包括以下步驟：

(1)安裝待測樣品并連接實驗電路：將施加激磁的待測樣品去除絕緣層后，放置在八向樣品固定臺的中心位置，將八個方向的擋板調節螺栓穿過對應的調節螺母進入凹槽軌道中，擰動擋板調節螺栓進而帶動對應方向的絕緣擋板向前移動直至與待測樣品緊貼，從而在八個方向固定待測樣品；

將可伸縮式B探針和H傳感線圈的引線均連接在一級放大電路的相應輸入端上，一級放大電路的輸出端連接在采集卡的相應輸入端，采集卡同時連接電腦，在電腦內加載磁測量虛擬儀器工作臺，采集卡與電腦進行雙向通信；采集卡的輸出端經過功放與相應的水冷電阻串聯，再經相應的隔離變壓器連接到激勵上；

(2)第一個測量點的測量：通過調節三軸精密位移臺初步對應滑軌塊與待測樣品的位置；通過滑動兩個B探針滑塊，使得兩個可伸縮式B探針之間的距離與待測樣品的磁性能惡化區域所需測量精度適配；