自感知工作点的磁致伸缩导波检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种自感知工作点的磁致伸缩导波检测装置，其包括永磁铁磁化器、套设在构件上的接收线圈及激励线圈、直流线圈磁化器、磁场强度测量模块及磁致伸缩导波检测仪。所述磁场强度测量模块包括支撑结构、设置在所述支撑结构内的航空插座接头及多个霍尔元件，所述支撑结构开设有收容腔及与所述收容腔相连通的导线槽，多个所述霍尔元件收容于所述收容腔内；所述导线槽用于将所述霍尔元件的输出线引出到所述航空插座接头及引导所述霍尔元件的供电线；所述航空插座接头电性连接所述磁致伸缩导波检测仪，所述磁致伸缩导波检测仪用于将所述霍尔元件感测的电压信号转换为磁场强度值。

【技术实现步骤摘要】
自感知工作点的磁致伸缩导波检测装置
本技术属于无损检测技术相关领域，更具体地，涉及一种自感知工作点的磁致伸缩导波检测装置。
技术介绍
磁致伸缩导波具有单点激励即可实现长距离、构件100％界面检测等特点，非常适用于对管道、缆索等细长构件的大范围检测。在磁致伸缩导波无损检测中，偏置磁场是影响导波激励效率和接收效率的关键因素，决定了激励、接收过程的静态工作点，同时还能避免倍频效应。但是由于被检材料物理特性不同，且磁致伸缩换能效率与磁致伸缩系数与磁场的变化率有关，导波检测中偏置磁场大小需合理选择从而达到较好的检测效果。目前，磁致伸缩导波检测一般使用永磁铁磁化器提供偏置磁场，在使用过程中，一方面永磁铁磁化器磁路相对稳定，当磁化器个数较少时，在磁化器正下方的构件部位磁场强度往往比其他部位较大，造成了磁化不均匀现象；另一方面，随着永磁铁磁能级的提高，磁铁磁化能力大大增加，在相同磁化器数量的情况下，新式磁化器磁化强度已达到甚至会超过最佳偏置磁场反而导致信号幅值减小。因而对构件磁化时，往往会出现磁化器过少时会出现磁化不均匀现象，随着磁化器增加，不均匀现象减弱，偏置磁场强度却超过最佳偏置磁场的情况。如何选择合理的永磁铁磁化器个数，从而使磁致伸缩导波检测系统处在较好的工作点上一直是个研究热点，如申请号为200810196822.6的专利公开了一种确定磁致伸缩导波检测工作点的方法，其主要通过将检测信号的首个非电磁脉冲信号作为参考信号，分别改变激励单元和接收单元偏置磁场的磁化强度，找到幅值最大时所对应的激励单元和接收单元偏置磁场的磁化强度，确定构件磁致伸缩导波检测的工作点，然而构件实际偏置磁场的大小并未确定，且检测时通过导波检测仪器幅值重复测量确定磁致伸缩导波检测的工作点，需重复开机进行测量，耗时较长且过程复杂，不适用于快速检测。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种自感知工作点的磁致伸缩导波检测装置，其基于磁致伸缩导波检测工作点的特点，针对磁致伸缩导波检测装置均进行了设计。所述磁致伸缩导波检测装置通过多个霍尔元件测量外部空气磁场强度的电压值进而表征构件的偏置磁场强度，通过磁场强度测量模块采集不同位置处的磁场强度，并对应幅值曲线找出不同位置处的磁场强度的对应幅值，进而将多个对应幅值进行求和平均获得计算幅值，多次实验以找到最大计算幅值及其所对应的磁化器的个数，最终实现磁致伸缩导波检测工作点的优化，提高检测灵敏度，过程简单，耗时较短，无需重复开机。为实现上述目的，本技术提供了一种自感知工作点的磁致伸缩导波检测装置，其包括永磁铁磁化器、套设在构件上的接收线圈及激励线圈、直流线圈磁化器、磁场强度测量模块及电性连接所述磁场强度测量模块的磁致伸缩导波检测仪，所述磁场强度测量模块邻近所述激励线圈设置，其特征在于：所述永磁铁磁化器与所述直流线圈磁化器可拆卸的连接于所述构件；所述磁场强度测量模块包括支撑结构、设置在所述支撑结构内的航空插座接头及多个霍尔元件，所述支撑结构开设有收容腔及与所述收容腔相连通的导线槽，多个所述霍尔元件收容于所述收容腔内；所述导线槽用于将所述霍尔元件的输出线引出到所述航空插座接头及引导所述霍尔元件的供电线；所述航空插座接头电性连接所述磁致伸缩导波检测仪，所述磁致伸缩导波检测仪用于将所述霍尔元件感测的电压信号转换为磁场强度值。进一步的，所述支撑结构的数量为两个，两个所述支撑结构对称设置，且两者通过合页与搭扣配合进行连接以形成所述磁场强度测量模块的支架。进一步的，所述霍尔元件的数量为十个，每个所述支撑结构上设置五个所述霍尔元件，十个所述霍尔元件绕所述支架的中心轴均匀排布。进一步的，所述磁致伸缩导波检测装置还包括恒流源，所述恒流源电性连接所述直流线圈磁化器。进一步的，所示磁致伸缩导波检测仪包括连接于所述接收线圈的信号处理器、计算机、电性连接所述信号处理器及所述计算机的模数转换器、连接于激励线圈的功率放大器及电性连接所述计算机及所述功率放大器的信号发生器，所述计算机电性连接所述航空插座接头。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本技术提供的自感知工作点的磁致伸缩导波检测装置，其通过多个霍尔元件测量外部空气磁场强度的电压值进而表征构件的偏置磁场强度，通过磁场强度测量模块采集不同位置处的磁场强度，并对应幅值曲线找出不同位置处的磁场强度的对应幅值，进而将多个对应幅值进行求和平均获得计算幅值，多次实验以找到最大计算幅值及其所对应的磁化器的个数，最终实现磁致伸缩导波检测工作点的优化，提高检测灵敏度，过程简单，耗时较短，无需重复开机。附图说明图1是本技术较佳实施方式提供的自感知工作点的磁致伸缩导波检测装置的磁场强度测量模块的结构示意图。图2是图1中的磁致伸缩导波检测装置处于使用状态的示意图。图3是图1中的磁致伸缩导波检测装置的工作流程图。图4是图2中的磁致伸缩导波检测装置经实验测得的激励端在不同偏置磁场下首个非电磁脉冲信号的波形图。图5是图2中的磁致伸缩导波检测装置经实验测得的激励端幅值曲线图。图6是图2中的磁致伸缩导波检测装置经实验测得的接收端幅值曲线图。图7是图2中的磁致伸缩导波检测装置经实验测得的激励端工作点分布示意图。图8是图2中的磁致伸缩导波检测装置经实验测得的接收端工作点分布示意图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-支撑结构，2-航空插座接头，3-导线槽，4-霍尔元件，5-构件，6-永磁铁磁化器，7-直流线圈磁化器，8-接收线圈，9-激励线圈，10-磁场强度测量模块，11-磁致伸缩导波检测仪，12-信号处理器，13-模数转换器，14-计算机，15-信号发生器，16-功率放大器，17-恒流源。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。请参阅图1至图4，本技术较佳实施方式提供的自感知工作点的磁致伸缩导波检测装置，其通过霍尔元件测量外部空气磁场强度所得电压值进而表征构件的偏置磁场，采集不同位置处的磁场强度，并对应幅值曲线找出不同位置处的磁场强度的对应幅值，进而进行求和平均获得计算幅值，最终实现磁致伸缩导波检测装置的工作点的优化，提高检测灵敏度。所述磁致伸缩导波检测装置包括永磁铁磁化器6、接收线圈8、激励线圈9、直流线圈磁化器7、磁场强度测量模块10、磁致伸缩导波检测仪11及恒流源17。所述激励线圈9套设在构件5的外部，其用于在输入正弦脉冲电流作用下产生交变磁场。所述直流线圈磁化器7与所述及激励线圈9相对设置，其用于产生磁致伸缩过程中所需的偏置磁场。本实施方式中，所述直流线圈磁化器7电性连接于所述恒流源17，其是由漆包线绕制的同轴线圈，所述同轴线圈共10层，每层150匝，所述漆包线的直径为1.3㎜；所述恒流源17用于为所述直流线圈磁化器7提供偏置电流，使其产生偏置磁场，其供电电流范围为0A～10A；所述激励线圈9及所述接收线圈8均是线径为0.13㎜的螺线管线圈；所述直流线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自感知工作点的磁致伸缩导波检测装置，其包括永磁铁磁化器、套设在构件上的接收线圈及激励线圈、直流线圈磁化器、磁场强度测量模块及电性连接所述磁场强度测量模块的磁致伸缩导波检测仪，所述磁场强度测量模块邻近所述激励线圈设置，其特征在于：所述永磁铁磁化器与所述直流线圈磁化器可拆卸的连接于所述构件；所述磁场强度测量模块包括支撑结构、设置在所述支撑结构内的航空插座接头及多个霍尔元件，所述支撑结构开设有收容腔及与所述收容腔相连通的导线槽，多个所述霍尔元件收容于所述收容腔内；所述导线槽用于将所述霍尔元件的输出线引出到所述航空插座接头及引导所述霍尔元件的供电线；所述航空插座接头电性连接所述磁致伸缩导波检测仪，所述磁致伸缩导波检测仪用于将所述霍尔元件感测的电压信号转换为磁场强度值。

【技术特征摘要】
1.一种自感知工作点的磁致伸缩导波检测装置，其包括永磁铁磁化器、套设在构件上的接收线圈及激励线圈、直流线圈磁化器、磁场强度测量模块及电性连接所述磁场强度测量模块的磁致伸缩导波检测仪，所述磁场强度测量模块邻近所述激励线圈设置，其特征在于：所述永磁铁磁化器与所述直流线圈磁化器可拆卸的连接于所述构件；所述磁场强度测量模块包括支撑结构、设置在所述支撑结构内的航空插座接头及多个霍尔元件，所述支撑结构开设有收容腔及与所述收容腔相连通的导线槽，多个所述霍尔元件收容于所述收容腔内；所述导线槽用于将所述霍尔元件的输出线引出到所述航空插座接头及引导所述霍尔元件的供电线；所述航空插座接头电性连接所述磁致伸缩导波检测仪，所述磁致伸缩导波检测仪用于将所述霍尔元件感测的电压信号转换为磁场强度值。2.如权利要求1所述的自感知工作点的磁致伸缩导波检测装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐江，孙永，周金海，武新军，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42