一种用于残余应力检测的正交差分式柔性电磁传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于残余应力检测的正交差分式柔性电磁传感器，包括多层结构的柔性基底，所述柔性基底的第一指定层上设有激励线圈，所述激励线圈包括一个或多个方波状的重复单元，所述柔性基底的第二指定层设上有与所述重复单元一一对应的检测单元，所述检测单元包括两个正交放置的TMR元件。本发明专利技术用TMR元件代替检测线圈作检测单元，直接测量磁场大小而不是测量磁场的变化率，因此在检测材料内部应力时，传感器的灵敏度不会随频率的降低而下降；本发明专利技术激励线圈包括一个或多个方波状的重复单元，使得激励线圈的水平部分和竖直部分垂直，水平激励和垂直激励上的TMR信号变化相反，两者作差分时可以消除背景磁场的影响、增大有用信号。

【技术实现步骤摘要】
一种用于残余应力检测的正交差分式柔性电磁传感器
本专利技术涉及应力检测和电磁传感器领域，具体涉及一种用于残余应力检测的基于TMR(TunnelMagnetoResistance，隧道磁电阻效应)元件的正交差分式柔性电磁传感器。
技术介绍
残余应力产生于金属构件全寿命周期，很难预测，其大小和状态随加工和工作条件的不同而存在较大差异。材料中的残余应力会严重影响其强度、硬度、疲劳和稳定性，减少使用寿命，极端情况下会导致脆性断裂和应力腐蚀开裂；但是对金属构件进行表面强化处理，在表层引入压残余应力又可以改善其抗拉抗疲劳等性能以延长其使用寿命。所以，一方面通过检测残余应力可以了解材料的疲劳状态，帮助预防事故的发生；另一方面，通过对残余应力检测可以检验应力调控的效果。现有的典型残余应力检测方法有裂纹柔度法、轮廓法、钻孔法、X射线法、中子衍射法、超声法、涡流法等。其中裂纹柔度法测试方便、灵敏度高；轮廓法能获得横截面完整的应力分布；钻孔法是所有检测方法中理论体系最完备的方法；但这三种方法都是有损检测方法，会给被测对象造成不可修复的伤害。X射线法最为成熟，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于残余应力检测的正交差分式柔性电磁传感器，其特征在于，包括多层结构的柔性基底(1)，所述柔性基底(1)的第一指定层上设有激励线圈(2)，所述激励线圈(2)包括一个或多个方波状的重复单元，所述柔性基底(1)的第二指定层设上有与所述重复单元一一对应的检测单元，所述检测单元包括两个正交放置的TMR元件(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于残余应力检测的正交差分式柔性电磁传感器，其特征在于，包括多层结构的柔性基底(1)，所述柔性基底(1)的第一指定层上设有激励线圈(2)，所述激励线圈(2)包括一个或多个方波状的重复单元，所述柔性基底(1)的第二指定层设上有与所述重复单元一一对应的检测单元，所述检测单元包括两个正交放置的TMR元件(3)。


2.根据权利要求1所述的用于残余应力检测的正交差分式柔性电磁传感器，其特征在于，所述TMR元件(3)分别安装在激励线圈(2)的正上方，且安装的磁敏感方向和激励线圈(2)的走线方向垂直。


3.根据权利要求2所述的用于残余应力检测的正交差分式柔性电磁传感器，其特征在于，所述重复单元包括相互垂直的水平线(21)和垂直线(22)，所述检测单元的两个正交放置的TMR元件(3)中一个TMR元件(3)位于水平线(21)的正上方、且安装的磁敏感方向和水平线(21)的走线方向垂直，另一个TMR元件(3)位于垂直线(22)的正上方、且安装的磁敏感方向和垂直线(22)的走线方向垂直。


4.根据权利要求3所述的用于残余应力检测的正交差分式柔性电磁传感器，其特征在于，所述激励线圈(2)的两个激励电极(23)相邻布置，所有一个或多个方波状的重复单元的一端直接与一个激励电极(23)相连、另一端通过延长线(24)与另一个激励电极(23)相连，所述延长线(24)与水平线(21)平行布置。


5.根据权利要求4所述的用于残余应力检测的正交差分式柔性电磁传感器，其特征在于，所述两个激励电极(23)的两侧各设有一根屏蔽线(25)，且两根屏蔽线(25)位于激励线圈(2)的一侧相...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽辉，陈棣湘，潘孟春，周卫红，魏雁宇，胡佳飞，张琦，任远，王伟，华泽峰，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43