无损检测装置制造方法及图纸

一种无损检测装置，它具有根据控制器６的控制信号提供励磁电流的励磁电流发生器；根据励磁电流产生弹性波并用弹性波使被测对象振动的激振器９；用于检测由弹性波引起的被测对象的振动响应并为选择希望的检测信息对响应数据进行处理的响应检测器３。励磁电流发生器根据控制信号（为脉冲信号）产生诸如脉冲波或矩形波或三角形波或正弦波等交流脉冲波的励磁电流。在无损检测装置中可配用多个激振器对被测对象进行作用。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种无损检测装置，例如它可利用弹性波检测诸如建筑物、桥梁和机器等称之为被检对象的结构的疲劳或破裂状态。振动试验是进行结构设计的一项重要技术，为了设计出最佳的结构，要用振动试验检测被检对象的疲劳和破裂状态，并估计其机械强度。振动试验的主要目的是判定被测对象的动态特性和振动模式。用于振动试验的无损检测装置产生一种振动，并把产生的振动加到被测对象使之振动，然后测量有关被测对象中所产生振动之大小的响应信息、被测对象发出的回波以及被测对象的振动状态。然后，无损检测装置处理作为测量结果的响应信息并获取有关被测对象的所需信息。现有技术中有几种将振动加至被测对象上的常规的方法，例如，第一种方法用激振器，第二种方法用冲击锤，这两种方法在长松昭男著的《模式分析入门》一书第221页—第228页已有描述，该书由CORONA出版股份有限公司发行。机械式激振器有电气油压式激振器、压电式激振器和导电式激振器。机械式激振器把机械运动产生的内力用作驱动力。电气油压式激振器具有油压筒和油压阀，为了移动油压筒，阀的开关由电气控制。压电式激振器利用压电效应。导电式激振器利用磁场中作用于电流的洛仑兹力。然而，在使用这些通常的激振器时，必须把它们固定在被测对象上才能检测，并且为固定激振器，必须先处理被测对象。这些方法缺乏应用的适应能力。另外，将被固定在被测对象上的激振器的质量要影响被测对象的动态特性。这是不可避免的，从而成为一个问题。多数情况是用一冲击锤使被测对象振动。附图说明图1示出了使用冲击锤的常规无损检测装置的结构方框图，这种检测装置已为早期文献公开。在图1中，标号1表示一冲击锤，标号2表示待检测的被测对象，标号3表示响应检测器，标号4表示一用来放大响应检测器3的输出信号的放大器，而标号5表示一信号处理器，其通过处理已经放大器4放大的输出信号提取和选择所需的检测数据。下面，将说明图1中常规无损激振器的工作原理。被测对象在冲击锤1的作用下发生振动所产生的振动响应，经诸如加速传感器(acceleration sensor)等响应检测器检测并转换成一电信号。放大器4对转换得到的电信号进行放大，然后将其传输至信号处理器5。在信号处理器5中，根据处理目的(诸如快速付里叶变换处理，积分处理等)处理接收到的电信号。然后，根据上述处理所获得的结果对被测对象2之状态进行判定或评价。操作者用冲击锤1对被测对象2施加振动。由于操作者用冲击锤1向被测对象2施加振动的冲击实施时间很短并且操作起来相当容易，所以这种方法广泛用来判定被测对象2的状态。然而，操作者要使用图1所示的常规无损检测装置需有高超的技能和良好的技术背景。本专利技术用于解决上述常规无损检测装置产生的问题。本专利技术的一个目的在于，提供一种无损检测装置，该装置能用一恒力反复使被测对象振动，能同时使被测对象上的多个点振动，并容易控制施加在被测对象上的振动强度的大小和振动频率，操作者无需有高超的技能和良好的技术背景。依照本专利技术的第一个方面，提供了一种无损检测装置，它包括励磁电流发生装置，用于产生励磁电流并提供所述励磁电流；控制装置，用于产生一控制信号，用以控制所述励磁电流发生装置的工作，并且将所述控制信号发送至所述励磁发生装置；激振装置，用于接收所述励磁电流，并根据所述励磁电流的大小产生一弹性波，然后用所述弹性波使将被检测的被测对象振动；响应检测装置，用于检测所述被测对象响应所述弹性波而产生的振动，并且将所述振动转换成一电信号，并且提供所述电信号；和信号处理装置，用于接收所述电信号，并为获得所希望的检测信息对所述电信号进行处理。因此，通过使用无损检测装置，由激振器根据励磁电流发生器产生的励磁电流，产生弹性波，然后响应检测器检测被测对象被弹性波振动后而产生的响应信号。信号处理器对来自响应检测器的响应信号进行处理，以获得或选择所需的检测数据。因此，可用所希望的值控制将被施加在被测对象上的振动的大小、频率和波形，从而为获得高精度的激振结果可把大小一定的振动力施加在被测对象上。另外，在本专利技术的无损检测装置中，所述励磁电流发生装置根据所述控制信号向所述激振装置提供一个脉冲波形的所述励磁电流。由此，把该脉冲形状的励磁电流提供给了激振器，从而可把其力比冲击锤大的快速冲击振动施加在被测对象上。在本专利技术的无损检测装置中，所述励磁电流发生装置根据所述控制信号向所述激振装置提供诸如正弦波形、矩形波形或三角波形等交变波形的所述励磁电流。从而，为了给被测对象产生振动力，可增大励磁电流的大小。在本专利技术的无损检测装置中，所述信号处理装置接收所述励磁电流发生装置产生的所述励磁电流，并且在每次所述激振装置通过触发所述励磁电流向所述被测对象提供振动时，以恒定的定时速率对响应检测装置提供的所述电信号进行相加并取平均。因此，用作为触发脉冲的励磁电流以不变的时间间隔对来自响应检测器的响应检测信号求和并取平均，从而提高信噪(S/N)比。在本专利技术的无损检测装置中，所述激振装置包括多个具有相同结构和相同功能的激振器，所述励磁电流发生装置向所述多个激振器提供所述励磁电流，所述多个激振器相互同步地接收所述励磁电流，然后每个所述的激振器根据所述励磁电流产生所述弹性波。因此，励磁电流被提供给多个激振器，而且多个激振器相互同步地产生弹性波，从而可将一个量值很大的振动力施加到被测对象上任一希望的点上。另外，由于可以同时并且相互同步地使被测对象上的多个点振动，所以可获得更高精度的激振检测结果。另外，本专利技术的无损检测装置还包括放大装置，它位于所述励磁电流发生装置和所述激振装置之间，用于放大所述励磁电磁，产生具有所希望量值的励磁电流，并向所述激振装置提供所述经放大的励磁电流。此外，本专利技术的无损检测装置还包括多个放大装置，它们位于所述励磁电流发生装置和所述多个激振器之间，所述多个放大装置中的每一个配备所述多个激振器中的一个，所述多个放大装置放大所述励磁电流，而且所述多个放大装置中的每一个产生一具有所希望量值的励磁电流，并向所述多个激振器的每一个提供所述经放大的励磁电流。在本专利技术的无损检测装置中，所述激振装置包括一个具有空心体的磁致伸缩振动器，在所述空心体周围绕有一励磁线圈，当所述励磁电流流入所述励磁线圈时，所述磁致伸缩振动器发生振动。在本专利技术的无损检测装置中，根据所述振动在所述磁致伸缩振动器中传播的传播速度和所述磁致伸缩振动器的形状确定流经所述励磁线圈的所述励磁电流的谐振频率。在本专利技术的无损检测装置中，所述磁致伸缩振动器的全长为所述谐振频率1/4波长的数倍。在本专利技术的无损检测装置中，用所述控制装置产生的所述控制信号改变所述励磁电流的大小和频率。在本专利技术的无损检测装置中，具有层迭结构的所述磁致伸缩振动器包括多块由磁致伸缩材料制成的薄板，并且所述磁致伸缩振动器的所述多块薄板的层迭方向与所述磁致伸缩振动器的振动方向成直角。在本专利技术的无损检测装置中，具有层迭结构的所述磁致伸缩振动器包括多块由磁致伸缩材料镍(Ni)制成的薄板。在本专利技术的无损检测装置中，具有层迭结构的所述磁致伸缩振动器包括多块由磁致伸缩材料钴-铁(CO-Fe)制成的薄板。结合附图阅读下述有关本专利技术的详细描述，将更加清楚本专利技术的上述和其它目的、特征、方面和优点。图1为一方框图，示出了常规无损检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无损检测装置，其特征在于，包括：励磁电流发生装置，用于产生励磁电流并提供所述励磁电流；控制装置，用于产生控制信号，以控制所述励磁电流发生装置的运行，并把所述控制信号发送给所述励磁电流发生装置；激振装置，用于接收所述励磁电流， 根据所述励磁电流的大小产生弹性波，并用所述弹性波使待检测的被测对象发生振动；响应检测装置，用于检测所述被测对象相应于所述弹性波而发生的振动，把所述振动转换成电信号，并提供所述电信号；以及信号处理装置，用于接收所述电信号，并为获得所希 望的检测信息，处理所述电信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛田隆史，坂本隆博，谷口良辅，服部晋一，江上位，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]