[發(fā)明專利]一種動(dòng)生巴克豪森噪聲應(yīng)力測(cè)量方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110978575.0
• 申請(qǐng)日: 2021-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113670483A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔西明;邱志鵬;宋凱;吳思樊;晏晨輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L1/12
• 分類號(hào): G01L1/12;G01L5/00
• 代理公司: 南昌市平凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 張文杰

本發(fā)明公開(kāi)了一種動(dòng)生巴克豪森噪聲應(yīng)力測(cè)量方法及裝置，通過(guò)恒定磁場(chǎng)對(duì)鐵磁性材料進(jìn)行磁化；將恒定磁場(chǎng)與鐵磁性材料作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在鐵磁性材料中誘發(fā)巴克豪森噪聲；采用動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)拾取單元，獲取動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)；采用動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)計(jì)算鐵磁性材料的應(yīng)力。有效解決了鐵磁性材料構(gòu)件高速運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景下應(yīng)力在線測(cè)量的難題，測(cè)量精度更加可靠、精確。可以在鐵磁性材料表面運(yùn)動(dòng)進(jìn)行表面積延展較大的平面型板材的應(yīng)力測(cè)量，也可以采用鐵磁性材料從動(dòng)生巴克豪森噪聲應(yīng)力測(cè)量裝置中間穿過(guò)的形式對(duì)鐵磁管材、線材、絲材進(jìn)行在線應(yīng)力測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于恒定磁場(chǎng)激勵(lì)的動(dòng)生巴克豪森噪聲應(yīng)力測(cè)量方法及裝置。

背景技術(shù)

鐵磁性材料是高速動(dòng)車組關(guān)鍵承力結(jié)構(gòu)件的主要材料。在長(zhǎng)期復(fù)雜載荷的受力作用下，鐵磁性材料承力部件易出現(xiàn)應(yīng)力集中，鐵磁性材料的應(yīng)力分布極大程度上決定該鐵磁性材料部件的疲勞壽命。巴克豪森噪聲檢測(cè)技術(shù)具有無(wú)需耦合劑、靈敏度高、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，在鐵磁性材料的應(yīng)力測(cè)量中得到了廣泛應(yīng)用，但在高速動(dòng)車組等高速運(yùn)動(dòng)的在線檢測(cè)應(yīng)用中，傳統(tǒng)的采用交流磁化的巴克豪森檢測(cè)方法受磁化方法的限制，無(wú)法測(cè)量鐵磁性材料高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的應(yīng)力情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種基于恒定磁場(chǎng)激勵(lì)的動(dòng)生巴克豪森噪聲應(yīng)力測(cè)量方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有應(yīng)力測(cè)量方法無(wú)法測(cè)量高速運(yùn)動(dòng)的鐵磁性材料構(gòu)件應(yīng)力的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。一種動(dòng)生巴克豪森噪聲應(yīng)力測(cè)量方法，步驟如下：

1）通過(guò)恒定磁場(chǎng)對(duì)鐵磁性材料進(jìn)行磁化；

2）將恒定磁場(chǎng)與鐵磁性材料作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在鐵磁性材料中誘發(fā)巴克豪森噪聲；

3）上述巴克豪森噪聲為動(dòng)生巴克豪森噪聲，采用動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)拾取單元，獲取動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)；

4）采用動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)計(jì)算鐵磁性材料的應(yīng)力。

進(jìn)一步，所述恒定磁場(chǎng)取值是使待測(cè)量應(yīng)力的鐵磁性材料達(dá)到飽和磁化強(qiáng)度Ms時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度Hm。

一種用于動(dòng)生巴克豪森噪聲應(yīng)力測(cè)量的裝置，裝置體由恒定磁場(chǎng)發(fā)生單元、磁場(chǎng)導(dǎo)向單元、動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)拾取單元以及動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)處理單元構(gòu)成，所述恒定磁場(chǎng)發(fā)生單元、磁場(chǎng)導(dǎo)向單元和動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)拾取單元固定封裝為整體探頭，恒定磁場(chǎng)發(fā)生單元通過(guò)磁場(chǎng)導(dǎo)向單元將磁場(chǎng)導(dǎo)入鐵磁性材料，動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)處理單元通過(guò)電纜導(dǎo)線連接探頭內(nèi)部的動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)拾取單元；所述恒定磁場(chǎng)發(fā)生單元用于產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)；所述磁場(chǎng)導(dǎo)向單元用于設(shè)定恒定磁場(chǎng)路徑；所述動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)拾取單元用于拾取恒定磁場(chǎng)激勵(lì)產(chǎn)生的動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)；所述動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)處理單元用于對(duì)動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)拾取單元的動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后計(jì)算應(yīng)力數(shù)值。

進(jìn)一步，所述恒定磁場(chǎng)發(fā)生單元由直流電磁鐵或永磁鐵構(gòu)成。

進(jìn)一步，所述裝置體與鐵磁性材料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為直線相對(duì)運(yùn)動(dòng)或曲線相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述裝置體位于鐵磁性材料表面。

進(jìn)一步，所述鐵磁性材料或從裝置體內(nèi)部穿過(guò)。

進(jìn)一步，所述動(dòng)生巴克豪森噪聲信號(hào)拾取單元為磁敏元件。

進(jìn)一步，所述磁場(chǎng)導(dǎo)向單元的相對(duì)磁導(dǎo)率＞1。