一种承载构件疲劳检测装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种承载构件疲劳检测装置，包括励磁部分、信号处理电路和显示终端，所述励磁部分包括激励信号发生模块、安装在承载构件上的激励线圈组件、安装在承载构件上的磁传感器，所述激励信号发生模块的输出端与所述激励线圈组件连接，所述磁传感器的输出端与所述信号处理电路的输入端连接，所述信号处理电路的输出端与所述显示终端连接，所述信号处理电路将检测结果输出给所述显示终端进行显示。本发明专利技术还提供了一种承载构件疲劳检测方法。本发明专利技术的有益效果是：可以根据感应信号强弱来实现承载构件的疲劳检测，无需采用磁轭，极大地减小了励磁装置的尺寸（体积），同时可以使用更小的激励强度，产生相同的励磁效果。

A Fatigue Detection Device and Method for Bearing Components

【技术实现步骤摘要】
一种承载构件疲劳检测装置与方法
本专利技术涉及疲劳检测，尤其涉及一种承载构件疲劳检测装置与方法。
技术介绍
承载构件作为一种受力构件广泛用于各种运输设备、牵引机构、提升机等场所。大部分承载构件承载重物的核心部件都是由高导磁性的铁磁性材料组成，如钢丝绳、涂覆钢带、杆件等。铁磁性材料在交变磁场的作用下，产生的信号与材料的显微结构、应力状况，外加激励和温度等有关。承载构件在使用过程中，会长期承受不同的应力作用，长期受到的应力会使承载构件显微组织结构与残余应力发生变化，最终出现疲劳损伤，而金属疲劳是决定承载构件使用寿命的关键性因素。承载构件在交变磁场作用下产生的信号强弱可以表征其显微结构和疲劳损伤状况，因此，如何根据感应信号强弱来实现承载构件的疲劳检测，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种承载构件疲劳检测装置与方法。本专利技术提供了一种承载构件疲劳检测装置，包括励磁部分、信号处理电路和显示终端，所述励磁部分包括激励信号发生模块、安装在承载构件上的激励线圈组件、安装在承载构件上的磁传感器，所述激励信号发生模块的输出端与所述激励线圈组件连接，所述磁传感器的输出端与所述信号处理电路的输入端连接，所述信号处理电路的输出端与所述显示终端连接，所述激励信号发生模块向所述激励线圈组件输入交流信号，用于承载构件的励磁，所述磁传感器将检测到的承载构件的感应信号输出给所述信号处理电路，所述信号处理电路对接收到的感应信号进行处理得到检测结果，所述信号处理电路将检测结果输出给所述显示终端进行显示。作为本专利技术的进一步改进，所述激励线圈组件包括绕制在承载构件上励磁的第一激励线圈和绕制在承载构件上励磁的第二激励线圈，所述第一激励线圈、第二激励线圈的绕向相同，所述激励信号发生模块分别向所述第一激励线圈、第二激励线圈输入相同的交流信号，用于承载构件的励磁。作为本专利技术的进一步改进，所述磁传感器设置在所述第一激励线圈、第二激励线圈之间。作为本专利技术的进一步改进，所述信号处理电路包括放大电路和滤波电路，所述磁传感器的输出端与所述放大电路的输入端连接，所述放大电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述显示终端连接。作为本专利技术的进一步改进，所述承载构件疲劳检测装置不设置磁轭。本专利技术还提供了一种承载构件疲劳检测方法，以上述中任一项所述的承载构件疲劳检测装置为基础，进行以下步骤：S1、通过所述激励信号发生模块向所述激励线圈组件输入交流信号，用于承载构件的励磁；S2、通过磁传感器检测承载构件产生的感应信号，并将该感应信号输出给所述信号处理电路；S3、对承载构件进行单点检测，通过所述信号处理电路对感应信号的特征值进行处理分析；S4、将检测出的特征值与承载构件疲劳寿命程度的判定依据进行对比，判断该承载构件的疲劳程度状况，将检测结果输出到显示终端进行显示；S5、对整个承载构件进行逐点检测，利用信号处理电路对特征值进行分析，判断整个承载构件的疲劳薄弱点位置，将检测结果输出至显示终端进行显示。本专利技术还提供了一种承载构件疲劳检测方法，以具有第一激励线圈、第二激励线圈的承载构件疲劳检测装置为基础，进行以下步骤：S1、根据实际检测需要，设计第一激励线圈、第二激励线圈之间的距离，并通过仿真设计激励线圈的匝数和激励信号大小，保证将承载构件检测位置励磁在（到）磁导率最大值附近；通过所述激励信号发生模块分别向所述第一激励线圈、第二激励线圈输入相同的交流信号，用于承载构件的励磁；S2、通过磁传感器检测承载构件产生的感应信号，并将该感应信号输出给所述信号处理电路；S3、对承载构件进行单点检测，通过所述信号处理电路对感应信号的特征值进行处理分析；S4、将检测出的特征值与承载构件疲劳寿命程度的判定依据进行对比，判断该承载构件的疲劳程度状况，将检测结果输出到显示终端进行显示；S5、对整个承载构件进行逐点检测，利用信号处理电路对特征值进行分析，判断整个承载构件的疲劳薄弱点位置，将检测结果输出至显示终端进行显示。本专利技术的有益效果是：可以根据感应信号强弱来实现承载构件的疲劳检测，无需采用磁轭，极大地减小了励磁装置的尺寸（体积），同时可以使用更小的激励强度，产生相同的励磁效果，检测对象包括铁磁性材料的承载构件，应用范围较广。附图说明图1是本专利技术一种承载构件疲劳检测装置检测钢丝绳的示意图。图2是本专利技术一种承载构件疲劳检测装置检测涂覆钢带的示意图。具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本专利技术作进一步说明。如图1至图2所示，一种承载构件疲劳检测装置，包括励磁部分10、信号处理电路20和显示终端30，所述励磁部分10包括激励信号发生模块14、安装在承载构件上的激励线圈组件、安装在承载构件上的磁传感器13，所述激励信号发生模块14的输出端与所述激励线圈组件连接，所述磁传感器13的输出端与所述信号处理电路20的输入端连接，所述信号处理电路20的输出端与所述显示终端30连接，所述激励信号发生模块10向所述激励线圈组件输入交流信号，用于承载构件的励磁，所述磁传感器13将检测到的承载构件的感应信号输出给所述信号处理电路20，所述信号处理电路20对接收到的感应信号进行处理得到检测结果，所述信号处理电路20将检测结果输出给所述显示终端30进行显示。如图1至图2所示，所述激励线圈组件包括绕制在承载构件上励磁的第一激励线圈11和绕制在承载构件上励磁的第二激励线圈12，所述第一激励线圈11、第二激励线圈12的绕向相同，所述激励信号发生模块10分别向所述第一激励线圈11、第二激励线圈12输入相同的交流信号，用于承载构件的励磁。如图1至图2所示，所述磁传感器14设置在所述第一激励线圈11、第二激励线圈12之间。如图1至图2所示，所述信号处理电路20包括放大电路21和滤波电路22，所述磁传感器13的输出端与所述放大电路21的输入端连接，所述放大电路21的输出端与所述滤波电路22的输入端连接，所述滤波电路22的输出端与所述显示终端30连接。如图1至图2所示，所述承载构件疲劳检测装置不设置磁轭。如图1至图2所示，激励信号发生模块14用于产生一定幅值和频率的交流正弦或余弦信号，交流信号可以是交流电压信号，也可以是交流电流信号。第一激励线圈11、第二激励线圈12绕向一致，里面通入相同的交流信号，用于承载构件的励磁。第一激励线圈11、第二激励线圈12直接缠绕于承载构件上进行励磁，两线圈之间相距一定的距离，该距离可以根据实际检测需要进行调整。励磁部分的激励线圈也可以单独采用一个激励线圈，同样可以达到疲劳检测的目的，只是励磁效果上和双激励线圈有一定的差别。如图1至图2所示，传感器采用磁传感器14，可包括但不限于感应线圈、霍尔传感器、磁阻传感器、巨磁阻传感器、隧道磁电阻传感器、磁通门传感器等。磁传感器14放置于第一激励线圈11、第二激励线圈12之间，不限于第一激励线圈11、第二激励线圈12之间的正中间位置。若传感器采用感应线圈时，可采用多个小线圈阵列，排布在整个承载构件周向上，用于检测法向的感应信号。同时检测线圈还可以和激励线圈一样缠绕于承载构件上，用于检测轴向的感应信号。信号处理电路20可以包括但不限于：放大电路21、滤波电路22等。显示终端30主要是显示屏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种承载构件疲劳检测装置，其特征在于：包括励磁部分、信号处理电路和显示终端，所述励磁部分包括激励信号发生模块、安装在承载构件上的激励线圈组件、安装在承载构件上的磁传感器，所述激励信号发生模块的输出端与所述激励线圈组件连接，所述磁传感器的输出端与所述信号处理电路的输入端连接，所述信号处理电路的输出端与所述显示终端连接，所述激励信号发生模块向所述激励线圈组件输入交流信号，用于承载构件的励磁，所述磁传感器将检测到的承载构件的感应信号输出给所述信号处理电路，所述信号处理电路对接收到的感应信号进行处理得到检测结果，所述信号处理电路将检测结果输出给所述显示终端进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种承载构件疲劳检测装置，其特征在于：包括励磁部分、信号处理电路和显示终端，所述励磁部分包括激励信号发生模块、安装在承载构件上的激励线圈组件、安装在承载构件上的磁传感器，所述激励信号发生模块的输出端与所述激励线圈组件连接，所述磁传感器的输出端与所述信号处理电路的输入端连接，所述信号处理电路的输出端与所述显示终端连接，所述激励信号发生模块向所述激励线圈组件输入交流信号，用于承载构件的励磁，所述磁传感器将检测到的承载构件的感应信号输出给所述信号处理电路，所述信号处理电路对接收到的感应信号进行处理得到检测结果，所述信号处理电路将检测结果输出给所述显示终端进行显示。2.根据权利要求1所述的承载构件疲劳检测装置，其特征在于：所述激励线圈组件包括绕制在承载构件上励磁的第一激励线圈和绕制在承载构件上励磁的第二激励线圈，所述第一激励线圈、第二激励线圈的绕向相同，所述激励信号发生模块分别向所述第一激励线圈、第二激励线圈输入相同的交流信号，用于承载构件的励磁。3.根据权利要求2所述的承载构件疲劳检测装置，其特征在于：所述磁传感器设置在所述第一激励线圈、第二激励线圈之间。4.根据权利要求1所述的承载构件疲劳检测装置，其特征在于：所述信号处理电路包括放大电路和滤波电路，所述磁传感器的输出端与所述放大电路的输入端连接，所述放大电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述显示终端连接。5.根据权利要求1所述的承载构件疲劳检测装置，其特征在于：所述承载构件疲劳检测装置不设置磁轭。6.一种承载构件疲劳检测方法，其特征在于，以权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东来，朱雪丽，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：广东,44