【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无损应力测量，具体是一种铁磁构件质量检测用系统及方法。
技术介绍
1、铁磁构件广泛应用于航空航天、高速铁路、建筑、造船及汽车等行业。在服役过程中，铁磁构件会受到外部载荷和周围环境等影响，从而导致应力集中和裂纹缺陷的产生。应力集中和裂纹缺陷是铁磁构件主要的失效形式，因此，对铁磁构件的裂纹缺陷和应力集中区域进行全面检测和完整性评价具有重要意义。近年来，脉冲漏磁检测技术作为一种新型的漏磁检测技术得到了发展。相比传统的漏磁检测技术，脉冲漏磁检测技术克服了一些缺点，例如，不需要退磁就能够快速有效地识别铁磁构件表面和下表面的腐蚀缺陷。可以通过一次扫描实现缺陷的快速定量检测。另外，交流电磁场应力测量法是一种新型的应力评价技术，具有检测速度快、精度高的优点，并且可以实现应力的非接触动态和静态测量，从而有效评价铁磁性材料的应力集中状态。然而，脉冲漏磁检测技术只对铁磁构件的缺陷敏感，无法对应力进行评价。而交流电磁场应力测量法虽然可以有效评价铁磁性材料的应力集中状态，但不能有效识别缺陷。因此，单独使用这两种方法都无法完整地完成对缺陷的检测和应力的评价。
2、为了解决上述问题，专利申请号为cn201110069252.6的中国专利文献公开了一种脉冲漏磁缺陷与应力的无损检测系统及无损检测方法，该方法利用脉冲激励信号的瞬时上升段和上升后持续高电平两个阶段，分段进行信号处理，并通过计算机进行信号分离，以实现对缺陷和残余应力的检测。然而，该方法只利用瞬时上升段产生的涡流效应来测量应力，其应力测量灵敏度较低，测量信号容易受到干扰。此
3、另外，专利申请号为cn201510243804.9的中国专利文献公开了一种基于脉冲涡流与巴克豪森的缺陷与应力无损检测系统及无损检测方法，具体涉及一种针对铁磁构件缺陷和残余应力的检测方法，该方法采用矩形波和三角波混合波作为激励信号，其中混合信号的前半段矩形波产生脉冲涡流现象，后半段的三角波产生巴克豪森效应。通过分段处理和计算机信号分离，实现了对缺陷和残余应力的检测。然而，该方法的检测速度较慢且对软硬件的要求较高，信号分析复杂，同时检测结果也容易受到材料晶粒度、加工方法等因素的影响较大。此外，该方法难以有效滤除噪声，容易造成漏检和误检。
4、综上所述，虽然脉冲漏磁检测技术和交流电磁场应力测量法在铁磁构件的无损检测和完整性评价方面都具有优势，但单独使用这两种方法均无法同时完成对缺陷的检测和应力的评价。因此，需要进一步研究和发展综合的无损检测系统和方法，以实现对铁磁构件缺陷和应力的全面评估。这样的综合系统可以结合脉冲漏磁检测技术和交流电磁场应力测量法的优点，克服各自的局限性，提高检测速度和准确性，从而更好地保障铁磁构件的安全运行。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种铁磁构件质量检测用系统及方法，利用交流电磁场应力测量法与漏磁检测技术各自的技术优势和检测特性，结合交流电磁场应力测量法与漏磁检测技术，对激励线圈采取分时分波形激励方式，通过硬件手段直接分离应力信号和缺陷信号，该方法硬件结构简单，检测信号无需二次信号处理，可实现一次扫查便可直接呈现铁磁构件的缺陷及应力状态，检测速度快，精度高，大大提高了检测效率。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种铁磁构件质量检测用系统，包括控制单元、第一双路模拟开关、检测传感单元、第二双路模拟开关及数据显示处理单元，所述的控制单元与所述的第一双路模拟开关、所述的第二双路模拟开关相连，所述的第一双路模拟开关与所述的检测传感单元相连，所述的检测传感单元与所述的第二双路模拟开关相连，所述的第二双路模拟开关与所述的数据显示处理单元相连。
4、优选的，所述的控制单元为控制器，所述的控制器用于分别控制所述的第一双路模拟开关内两个信号的分时切换、所述的第二双路模拟开关内两个信号的分时切换；
5、所述的控制器与所述的第一双路模拟开关之间设置有d/a转换模块，所述的d/a转换模块用于将所述的控制器产生的第一数字信号、第二数字信号分别转换成第一模拟信号、第二模拟信号，并传输给所述的第一双路模拟开关。
6、优选的，所述的第一数字信号为方波数字信号，所述的第一模拟信号为方波模拟信号；
7、所述的第二数字信号为正弦波数字信号，所述的第二模拟信号为正弦波模拟信号；
8、所述的d/a转换模块与所述的第一双路模拟开关之间设置有功率放大模块，所述的功率放大模块用于分别将所述的第一模拟信号、所述的第二模拟信号进行功率放大成第一放大模拟信号、第二放大模拟信号，并传输给所述的第一双路模拟开关。
9、优选的，所述的第一放大模拟信号为方波放大模拟信号；
10、所述的第二放大模拟信号为正弦波放大模拟信号；
11、所述的第一双路模拟开关用于分时循环激励所述的第一放大模拟信号、所述的第二放大模拟信号并作用于所述的检测传感单元进行信号激励。
12、优选的，所述的检测传感单元为检测复合传感器，其包括包括磁芯、激励线圈、磁传感器及检测线圈，所述的激励线圈缠绕在所述的磁芯上，所述的磁传感器与所述的检测线圈分别设置在所述的磁芯的下方；
13、所述的磁芯为u型铁氧体，所述的激励线圈缠绕在所述的u型铁氧体的水平臂上，所述的u型铁氧体与所述的铁磁构件相接触；
14、所述的第一双路模拟开关的输出端与所述的激励线圈相连，所述的第一双路模拟开关分别将所述的第一放大模拟信号、所述的第二放大模拟信号传输给所述的激励线圈进行信号激励成第一激励模拟信号、第二激励模拟信号；
15、所述的磁传感器为三轴tmr传感器，所述的三轴tmr传感器的z轴与所述的检测线圈的轴线相互垂直，所述的三轴tmr传感器的扫查方向垂直于所述的u型铁氧体的两脚连线的方向，所述的磁传感器用于拾取所述的铁磁构件表面的表征缺陷的第一激励模拟信号；
16、所述的检测线圈的中心轴线与所述的铁磁构件的表面平行，所述的检测线圈的横截面与所述的u型铁氧体的两脚连线垂直，所述的检测线圈用于拾取所述的铁磁构件表面的表征应力的第二激励模拟信号。
17、优选的，所述的第一激励模拟信号为脉冲漏磁信号；
18、所述的第二激励模拟信号为交流电磁场应力测量信号；
19、所述的第二双路模拟开关分别与所述的磁传感器、所述的检测线圈相连，所述的第二双路模拟开关分别将所述的第一激励模拟信号、所述的第二激励模拟信号传输给信号调理模块，所述的信号调理模块将所述的第一激励模拟信号、所述的第二激励模拟信号放大滤波处理成第一调理模拟信号、第二调理模拟信号。
20、优选的，还设置有a/d转换模块；
21、所述的a/d转换模块的输出端与所述的信号调理模块的输出端相连，所述的a/d转换模块用于将所述的第一调理模拟信号、所述的第二调理模拟信号分别转换成第一调理本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铁磁构件质量检测用系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的铁磁构件质量检测用系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的铁磁构件质量检测用系统，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的铁磁构件质量检测用系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的铁磁构件质量检测用系统，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的铁磁构件质量检测用系统，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的铁磁构件质量检测用系统，其特征在于：
8.一种铁磁构件质量检测用方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的铁磁构件质量检测用方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的铁磁构件质量检测用方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种铁磁构件质量检测用系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的铁磁构件质量检测用系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的铁磁构件质量检测用系统，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的铁磁构件质量检测用系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的铁磁构件质量检测用系统，其特征在于：
...【专利技术属性】
技术研发人员：孙宏达，董建敏，李盈盈，杨灶红，石彦峰，王建志，景宏宇，云丹丹，李晓明，王宏，
申请(专利权)人：北京航天新立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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