一种基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置，其包括：固定有旋转金属构件的转动平台、调速器、具有激励线圈和磁传感器的探头、夹具、电源、信号调理电路、数据采集卡和计算机，转动平台包括电机、转轴、旋转金属构件、联轴器、轴承、轴承座、电机支座和基础板，夹具包括底座、连接件、横杆、夹头和锁紧件，底座设置有供连接件上下移动的杆体，该锁紧件为螺栓；该装置能够对汽轮机转子、齿轮轴等快速旋转的金属构件中缺陷，进行快速、准确的定量无损检测，有效的提高了旋转金属构件缺陷检测检测效率，实现了旋转金属构件缺陷的快速定量识别。

An Electromagnetic Nondestructive Detection Device for Rotating Metal Components Based on Live Eddy Current

【技术实现步骤摘要】
一种基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置
本专利技术涉及无伤检测物体的
，具体而言，涉及一种基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置。
技术介绍
无损检测(NondestructiveTesting，NDT)是建立在现代科学技术基础上的一门应用性技术科学，它以不破坏检测物体内部结构为前提，应用物理的方法检测物体内部或表面的物理性能、状态特性以及内部结构，检查物体内部是否存在不连续性(即缺陷)，从而判断被测物是否合格，进而评价其适用性。电磁无损检测是无损检测技术的重要分支，是利用材料在电磁场作用下电磁性能的变化来检测材料中的缺陷。因此，电磁无损检测技术被广泛应用于航空、航天、机械、汽车、核能、铁路等行业中金属构件的缺陷检测，成为不可或缺的质量保证手段。现有的旋转金属构件缺陷检测方法主要为静态或准静态的扫描式检测，检测方法主要有超声检测、涡流检测、漏磁检测、巴克豪森效应检测等，然而这些检测方法存在检测耗时、效率低，不利于工业生产中市场竞争力的提高。为实现旋转金属构件缺陷的快速检测，急需提高对旋转金属构件中缺陷无损检测的速度，现有的检测方法在进行旋转金属构件的缺陷检测时，主要存在以下问题：①超声检测：需要耦合剂，限制检测速度的提高，同时超声检测对于金属构件表面及亚表面缺陷的定量检测存在一定困难；②涡流检测：运动状态下的涡流检测受提离因素的影响较大，并且由于趋肤效应而无法实现金属构件内部缺陷的检测；③漏磁检测：仅适用于铁磁性材料金属构件的缺陷检测，同时由于磁化滞后效应导致金属构件在高速巡检时磁化不完全，影响缺陷的定量识别。对于旋转金属构件中的缺陷而言，静态或准静态的扫描式无损检测操作，导致检测效率不高。同时，因旋转金属构件多为圆环或圆盘形状，从而给静态或准静态检测扫描路径的选择带来困难。因此，为提高缺陷检测效率，实现旋转金属构件缺陷的快速、准确的无损检测，静态或准静态的扫描式无损检测方法已经无法满足需求。伍剑波等人利用运动金属构件与检测装置之间存在相对运动，从而在金属构件内部将产生动生涡流的现象，提出了一种基于动生涡电流的金属管件电磁无损检测装置(中国专利：CN205538829U)该装置存在以下问题和不足：①该装置的运动轨迹为直线，并且由于装置的结构的限制，使其只能实现运动金属管件中缺陷的检测，而对于转动金属构件中缺陷的无损检测存在困难。②由于该装置采用“V”型轮运送装置直线推进运送待检测金属管件，从而限制了检测速度的进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置，其能够对汽轮机转子、齿轮轴等快速旋转的金属构件中缺陷，进行快速、准确的定量无损检测，有效的提高了旋转金属构件缺陷检测检测效率，实现了旋转金属构件缺陷的快速定量识别。本专利技术的实施例是这样实现的：一种基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置，其包括：固定有旋转金属构件的转动平台、用于电连接转动平台的调速器、具有激励线圈和磁传感器的探头、用于固定探头的夹具、电连接激励线圈的电源、电连接磁传感器的信号调理电路、电连接信号调理电路的数据采集卡和电连接数据采集卡的计算机，探头与旋转金属构件的位置通过夹具调节，激励线圈通过通电产生恒定磁场，探头与旋转金属构件存在相对运动，进一步地，旋转金属构件相对于探头可转动；当旋转金属构件内部含有缺陷时，旋转金属构件内的磁场将发生扰动，并通过磁传感器检测扰动的磁场信号，磁传感器将探测到的磁场信号转化为电压信号并输出至信号调理电路，信号调理电路将电压信号滤波放大并传输信号至数据采集卡，数据采集卡将数据传递至计算机进行分析和处理；其中，数据采集卡可并入计算机中，与计算机成为整体。在本专利技术较佳的实施例中，上述转动平台包括电机、转轴和旋转金属构件，电机通过转轴驱动旋转金属构件转动，转轴与旋转金属构件相互固定。在本专利技术较佳的实施例中，上述转动平台还包括联轴器、轴承和轴承座，轴承卡入轴承座，转轴的一端穿过旋转金属构件后通过轴承固定在轴承座，转轴的另一端穿过轴承固定在轴承座后连接联轴器，联轴器两端将电机机轴与转轴连接。在本专利技术较佳的实施例中，上述转动平台还包括电机支座和基础板，基础板设置有安装电机支座和轴承座的安装孔，电机通过电机支座固定在基础板顶面，轴承座固定在基础板。在本专利技术较佳的实施例中，上述探头通过夹具固定在旋转金属构件的上方且相距d，d值的范围为0.5mm～1mm。在本专利技术较佳的实施例中，上述激励线圈呈环状且磁传感器置于环内，磁传感器为巨磁阻传感器、隧道磁传感器或霍尔传感器。在本专利技术较佳的实施例中，上述夹具包括底座、连接件、横杆和夹头，底座设置有供连接件上下移动的杆体，连接件通过杆体调节高度，连接件相对于杆体可360°转动，横杆的两端分别连接夹头和连接件，夹头相对于横杆可转动，横杆相对于底座可转动。在本专利技术较佳的实施例中，上述夹具还包括锁紧件，连接件设置有供插入杆体的竖向的第一插孔、供插入横杆一端的横向的第二插孔和供固定位置的固定孔，固定孔将第一插孔对外连通，锁紧件通过固定孔将连接件的高度和横杆的转动角度固定。在本专利技术较佳的实施例中，上述探头安装于夹头，探头通过横杆调节与旋转金属构件之间的距离，探头通过横杆和夹头调节朝向旋转金属构件的角度。在本专利技术较佳的实施例中，上述夹头具有将探头卡住的环，环的外侧端连接横杆的一端，夹头设置有连通环内外侧的固定孔，锁紧件通过固定孔将探头卡在环内。本专利技术的有益效果是：本专利技术基于动生涡流原理，采用直流电源作为激励，利用探头与旋转金属构件之间相对运动而产生动生涡流，实现对旋转金属构件中缺陷的无损检测，检测速度快，准确性较高；转动平台利用调速器实现对旋转金属构件转速的控制，并通过调速器实现旋转金属构件实际转速的实时监控与调节，可带动各种形状和不同尺寸的金属构件高速旋转，可检测多种类金属构件，适应性较广；探头的夹具能够自由调节高度及位置，具有粗调和精调探头的功能，可以使探头快速对准各类被检构件，确定合适的提离距离和检测部位；实现了高速旋转金属构件缺陷的检测，简单而便捷，实现了高速旋转的结构，如齿轮、轴承环及法兰等的缺陷无损检测，解决了旋转金属构件缺陷检测方法中存在的检测耗时、效率低的问题，提升了金属零件在生产过程中及后期质量监控等工业运用中的市场竞争力，从而带来巨大的经济效益。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。图1为本专利技术基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置的示意图；图2为本专利技术基于动生涡流的电磁无损检测的原理图；图3为本专利技术基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置的原理图；图4为本专利技术探头的结构示意图；图5为本专利技术探头的纵截面图；图6为本专利技术旋转平台的结构示意图；图7为本专利技术旋转平台的装配结构图；图8为本专利技术夹具的结构示意图；图9为本专利技术夹具的装配结构图；图标：1-转动平台；11-电机；12-联轴器；13-轴承座；14-轴承；15-转轴；16-旋转金属构件；17-基础板；18-电机支座；2-调速器；3-电源；4-探头；41-激励线圈；42-磁传感器；5-夹具；51-底座；52-连接件；53-横本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置，其特征在于，包括：固定有旋转金属构件的转动平台、用于电连接转动平台的调速器、具有激励线圈和磁传感器的探头、用于固定探头的夹具、电连接激励线圈的电源、电连接磁传感器的信号调理电路、电连接信号调理电路的数据采集卡和电连接数据采集卡的计算机，所述探头与旋转金属构件的位置通过夹具调节，所述激励线圈通过通电产生恒定磁场，所述探头与旋转金属构件存在相对运动；当所述旋转金属构件内部含有缺陷时，所述旋转金属构件内的磁场将发生扰动，并通过磁传感器检测扰动的磁场信号，所述磁传感器将探测到的磁场信号转化为电压信号并输出至信号调理电路，所述信号调理电路将电压信号滤波放大并传输信号至数据采集卡，所述数据采集卡将数据传递至计算机进行分析和处理；其中，所述数据采集卡可并入计算机中，与计算机成为整体。

【技术特征摘要】
1.一种基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置，其特征在于，包括：固定有旋转金属构件的转动平台、用于电连接转动平台的调速器、具有激励线圈和磁传感器的探头、用于固定探头的夹具、电连接激励线圈的电源、电连接磁传感器的信号调理电路、电连接信号调理电路的数据采集卡和电连接数据采集卡的计算机，所述探头与旋转金属构件的位置通过夹具调节，所述激励线圈通过通电产生恒定磁场，所述探头与旋转金属构件存在相对运动；当所述旋转金属构件内部含有缺陷时，所述旋转金属构件内的磁场将发生扰动，并通过磁传感器检测扰动的磁场信号，所述磁传感器将探测到的磁场信号转化为电压信号并输出至信号调理电路，所述信号调理电路将电压信号滤波放大并传输信号至数据采集卡，所述数据采集卡将数据传递至计算机进行分析和处理；其中，所述数据采集卡可并入计算机中，与计算机成为整体。2.根据权利要求1所述的一种基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置，其特征在于，所述转动平台包括电机、转轴和旋转金属构件，所述电机通过转轴驱动旋转金属构件转动，所述转轴与旋转金属构件相互固定。3.根据权利要求2所述的一种基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置，其特征在于，所述转动平台还包括联轴器、轴承和轴承座，所述轴承卡入轴承座，所述转轴的一端穿过旋转金属构件后通过轴承固定在轴承座，所述转轴的另一端穿过轴承固定在轴承座后连接联轴器，联轴器两端将电机机轴与转轴连接。4.根据权利要求3所述的一种基于动生涡流的旋转金属构件电磁无损检测装置，其特征在于，所述转动平台还包括电机支座和基础板，所述基础板设置有安装电机支座和轴承座的安装孔，所述电机通过电机支座固...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁飞，于亚婷，李林峰，刘博文，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51