一种复合磁检测装置

    专利查询2025-06-08  48


    本发明属于缺陷检测,具体涉及一种复合磁检测装置。


    背景技术:

    1、当前各种工业设备的应用涉及到生活的方方面面,这对于工业各种设备的安全性、稳定性、可靠性提出了越来越高的要求。工程材料中的内部损伤(如残余应力、应力集中和宏观缺陷等)会导致材料和结构力学性能的退化,甚至导致突发性安全事故的产生,从而对国民安全和生产发展造成重大的影响。尽早发现缺陷,对缺陷有全面的认识,可以避免不必要的损失。现代工业承载构件材料产生损伤的原因复杂多样,且往往伴随着其整个生命周期,并且很多设备是无法移动的,因此如何在不损坏、不移动设备的前提下,对缺陷进行检测是研究的热点。所以,对金属构件材料进行有效的损伤检测研究就成为了关键而复杂的问题。

    2、在无损检测技术中,磁场测量检测技术具有检测效率高,无需耦合剂,无污染,对人体无安全隐患,检测信号的丰富,可以判断缺陷的大致几何形状,对检测环境的要求比较低,自动化程度高等优点,使得磁场测量检测技术成为铁磁性材料缺陷检测应用最广泛的检测方法。

    3、地磁环境下的磁检测技术可以对应力集中和宏观缺陷进行早期预警,但是对应力集中和宏观缺陷的区分方法不完善。由于铁磁性材料存在机械能和磁能的相互转化,即处于恒定环境磁场中的铁磁材料在受到外力作用时,材料的磁特性由于材料的力磁耦合效应将发生改变,因此通过测量构件表面由于应力集中形成的自发磁场信号能确定损伤位置及损伤程度,实现对铁磁性构件损伤的早期诊断。同时,当铁磁性构件内部存在宏观缺陷时,也会产生磁场信号的变化。

    4、国内外学者对力磁理论模型和机理、地磁环境下相关检测技术做了相应的研究,且取得了一定的成果。但是,影响磁检测信号的因素有很多,其中应力集中和宏观缺陷对磁检测信号的影响较大,成为我们关注的重点。当构件中同时存在应力集中和宏观缺陷时,磁检测信号是应力集中和宏观缺陷共同作用的结果,如何通过有效的方法从由应力集中和宏观缺陷共同影响的磁检测信号中识别出宏观缺陷信号的特征,然后对缺陷进一步评价,是尚未解决的技术问题。而且在实际检测时,得到的磁检测信号与地磁场处于同一数量级,由于检测环境复杂,存在其他噪声信号的干扰,使得应力集中和宏观缺陷磁异常信号的识别更加复杂。所以,当铁磁性构件的磁信号是应力集中和宏观缺陷混叠的微弱磁场信号时,尚无有效的方法能够区分两种作用的影响。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种复合磁检测装置,能够有效解决上述技术问题。

    2、本发明通过下述技术方案实现:

    3、本发明提供一种复合磁检测装置,包括:第一检测模块,第一检测模块包括被动激励磁传感器;第一检测模块被配置为检测铁磁性材料中的宏观缺陷和应力集中的磁感应强度信号;第二检测模块,第二检测模块包括相互连接的主动激励磁传感器和激励源;第二检测模块被配置为检测铁磁性材料中的宏观缺陷的磁感应强度信号;处理模块,处理模块分别与第一检测模块和第二检测模块信号连接,处理模块被配置为基于被动激励磁传感器的检测数据和主动激励磁传感器的检测数据,构建缺陷图像。

    4、在其中一些实施例中,激励源包括信号发生器、功率放大器、线圈和磁芯。

    5、在其中一些实施例中,被动激励磁检测传感器采用磁通门传感器或线圈传感器。

    6、在其中一些实施例中,主动激励磁检测传感器采用隧道磁阻传感器或霍尔传感器。

    7、在其中一些实施例中,复合磁检测装置还包括屏蔽模块,屏蔽模块对第一检测模块和第二检测模块进行磁屏蔽。

    8、在其中一些实施例中,处理模块包括:信号采集单元,信号采集处理模块被配置为采集第一检测模块和第二检测模块检测得到的数据;信号处理单元,信号处理单元被配置为将信号采集单元采集的数据转换为数字信号;图像显示单元,图像显示单元被配置为基于信号处理单元处理得到的数字信号,生成对应的缺陷图像。

    9、本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

    10、本发明提供的复合磁检测装置能够对获取的铁磁性构件的磁信号中的应力集中和宏观缺陷混叠的微弱磁场信号进行有效区分。



    技术特征:

    1.一种复合磁检测装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的复合磁检测装置,其特征在于,所述激励源包括信号发生器、功率放大器、线圈和磁芯。

    3.根据权利要求1所述的复合磁检测装置,其特征在于,所述被动激励磁检测传感器采用磁通门传感器或线圈传感器。

    4.根据权利要求1所述的复合磁检测装置,其特征在于,所述主动激励磁检测传感器采用隧道磁阻传感器或霍尔传感器。

    5.根据权利要求1所述的复合磁检测装置,其特征在于,复合磁检测装置还包括屏蔽模块,所述屏蔽模块对所述第一检测模块和所述第二检测模块进行磁屏蔽。

    6.根据权利要求1所述的复合磁检测装置,其特征在于,所述处理模块包括:


    技术总结
    本发明公开了一种复合磁检测装置,包括:第一检测模块,第一检测模块包括被动激励磁传感器;第一检测模块被配置为检测铁磁性材料中的宏观缺陷和应力集中的磁感应强度信号;第二检测模块,第二检测模块包括相互连接的主动激励磁传感器和激励源;第二检测模块被配置为检测铁磁性材料中的宏观缺陷的磁感应强度信号;处理模块,处理模块分别与第一检测模块和第二检测模块信号连接,处理模块被配置为基于被动激励磁传感器的检测数据和主动激励磁传感器的检测数据,构建缺陷图像。本发明提供的复合磁检测装置能够对获取的铁磁性构件的磁信号中的应力集中和宏观缺陷混叠的微弱磁场信号进行有效区分。

    技术研发人员:胡博,龚坚闽,夏桂锁,时朋朋,石文泽,程东方,焦俊俊
    受保护的技术使用者:南昌航空大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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