一种基于磁记忆技术的疲劳损伤综合检测装置制造方法及图纸

一种基于磁记忆技术的疲劳损伤综合检测装置。主要解决现有对材料疲劳损伤进行检测的装置不能实现综合检测的问题。其特征在于：所述装置还包括一个磁记忆检测模块和一个现场显微视频成像模块；磁记忆检测模块由磁记忆传感器、稳压去噪放大电路以及多通道A/D转换及信号采集卡构成；现场显微视频成像模块由现场金相显微镜、CCD图像传感器以及图像信号处理器构成，由所述现场金相显微镜生成的图像信号经过所述CCD图像传感器以及图像信号处理器依次处理后输入到所述PC机的视频成像信号输入端；所述PC机内置用于处理前述磁记忆检测信号和视频成像信号的计算机程序。该装置检测结果全面、准确、灵敏度高，并且体积小，便于实际工程中现场检测。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无损检测领域中应用的检测装置，具体的说，是涉及一种基于磁记忆技术对材料的疲劳损伤进行综合检测的装置。
技术介绍
钢铁等铁磁性材料是国民经济各行业中常用的重要材料，但由于金属构件在长期运行中产生各种缺陷，使其在远小于材料的屈服极限和强度极限、而且没有明显塑性变形的情况下突发断裂，致使整台设备面临失效、断裂、爆炸的严重威胁，尤其对航空航天、铁路、桥梁、电力、石化等关系国计民生的重要领域，将会造成灾难性的后果。如何有效地评价金属构件缺陷，并进一步及时准确地发现最严重的应力集中区及微观缺陷，避免事态进一步恶化和灾难性事故的发生，一直都是困扰人们的难题。传统的无损检测方法，如超声、磁粉、渗透、涡流、射线虽已广泛应用，但局限于检测己经形成的宏观缺陷，不能发现和预测将早期缺陷及其部位，无法解决设备突发性破坏的问题，需要对被检对象表面进行清理和一些预处理，没有考虑金属材料显微组织的变化。上世纪末刚刚兴起的金属磁记忆技术，基于铁磁材料在循环应力作用下的磁致伸缩效应和磁致伸缩效应机理，零构件的应力分布可以通过其表面磁场分布反映出来并保持“记忆”，通过检测表面磁场分布，对应力集中、早期失效和宏观缺陷进行现场检测。与传统无损检测方法相比，不仅能够检测出铁磁材料塑性变形及宏观裂纹，更能有效检测铁磁材料早期应力集中的危险区域，最突出的优点是对被检表面不需要做专门的清理，与漏磁检测相比不需要磁化源磁化被测工件，只利用铁磁材料在地磁场环境自发磁化信号，可供诊断的信息更自然和全面，检测后工件无须退磁处理，是 21世纪较有前景的绿色无损检测技术。由于磁记忆技术是一门新兴的无损检测技术，目前在定量检测方面国内没有制订统一检测标准，并且不可避免现场环境磁场对工件的磁污染问题，造成磁记忆现场检测结果的错误，可以说，目前还没有一种能够很好解决此问题的装置。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
提出的现有技术中存在的问题，本技术提供一种基于磁记忆技术的疲劳损伤综合检测装置，该种装置检测结果全面、准确、灵敏度高，并且体积小，便于实际工程中现场检测。本技术的技术方案是该种基于磁记忆技术的疲劳损伤综合检测装置，包括 PC机以及一个磁记忆检测模块和一个现场显微视频成像模块；所述磁记忆检测模块由磁记忆传感器、稳压去噪放大电路以及多通道A/D转换及信号采集卡构成，所述磁记忆传感器输出的信号经过稳压去噪放大电路处理后输入至多通道A/D转换及信号采集卡的信号输入端，所述多通道A/D转换及信号采集卡的输出端与所述PC机的磁记忆检测信号输入端相连接；所述现场显微视频成像模块由现场金相显微镜、CXD图像传感器以及图像信号处理器构成，由所述现场金相显微镜生成的图像信号经过所述CCD图像传感器以及图像信号处理器依次处理后输入到所述PC机的视频成像信号输入端；所述PC机内置用于处理前述磁记忆检测信号和视频成像信号的计算机程序。具体实施时，所述磁记忆传感器采用SS495霍尔元件；所述多通道A/D转换及信号采集卡采用AD12-16UEH型芯片；所述现场金相显微镜采用USFEN 5 O Q型现场金相显微镜；所述图像信号处理器采用DIG1302U型图像信号处理卡。本技术具有如下有益效果由于采取上述方案，该种装置可以利用磁记忆检测快速、无须对被测表面做特殊处理的特点，快速定位铁磁工件疲劳损伤点和应力集中区， 同时可以利用显微视频成像技术检测铁磁材料显微组织变化，达到用显微图像直接现场排除由于磁污染造成的磁记忆误检问题，又能获得疲劳损伤的宏观和微观综合信息，两者互相印证，检测结果更全面，更准确，可靠性更高，该装置灵敏度高，体积小，便于实际工程中现场检测。附图说明图1是本技术的组成示意图。图2是本技术中稳压去噪放大电路的电气原理图。图中8-稳压模块，9-去噪模块，10-放大模块。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明由图1所示，该种基于磁记忆技术的疲劳损伤综合检测装置，包括一台PC机，此外，所述检测装置还包括一个磁记忆检测模块和一个现场显微视频成像模块；所述磁记忆检测模块由磁记忆传感器、稳压去噪放大电路以及多通道A/D转换及信号采集卡构成，所述磁记忆传感器输出的信号经过稳压去噪放大电路处理后输入至多通道A/D转换及信号采集卡的信号输入端，所述多通道A/D转换及信号采集卡的输出端与所述PC机的磁记忆检测信号输入端相连接；所述现场显微视频成像模块由现场金相显微镜、CXD图像传感器以及图像信号处理器构成，由所述现场金相显微镜生成的图像信号经过所述CXD图像传感器以及图像信号处理器依次处理后输入到所述PC机的视频成像信号输入端；所述PC机内置用于处理前述磁记忆检测信号和视频成像信号的计算机程序。具体实施时，优选方案为所述磁记忆传感器采用SS495霍尔元件；所述多通道A/ D转换及信号采集卡采用AD12-16UEH型芯片；所述现场金相显微镜采用USFEN 5 Q Q型现场金相显微镜；所述图像信号处理器采用DIG1302U型图像信号处理卡。下面给出具体实施例图2是稳压去噪放大电路的电气原理图。如图所示，磁记忆传感器，采用SS495霍尔元件，灵敏度为3. 125mV/G，可以根据实际检测需要，确定磁记忆传感器个数，本装置磁记忆传感器的个数可以最多达到16。稳压去噪放大模块，目的是为了去除传感器失调电压带来的噪声，采用高精度电压基准LM336加低漂移运算放大器op27组成的高精度减法器， 减掉失调电压带来的噪声，保证供给传感器的电压稳定。由于信号幅值变化最大只有十几毫伏非常弱，采用两级放大器，对弱磁信号进行放大。针对多通道采集时各通道的信号相对误差很大，采用多圈电位器加运放，进行相对调零的归一化处理。多通道A/D转换采集卡，型号为AD12-16UEH，能够实现12位的A/D转换共16个通道，供电电压是_5 +5V，内置 256K的缓存，通过37针接口与PC机的扩展槽相连。金相显微镜选择型号USFEN 5 Q O现场金相显微镜，最大物距200mm，放大倍数有三档100倍、125倍和400倍。所谓为CXD图像传感器是指Charge Coupled Device，由高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷。为了配合金相显微镜满足微米、亚微米级测量精度的需要，采用10MX768阵列1/2英寸模拟(XD，每个像素大小为0. 0032X0. 0032mm2，分辨率可达0. Μμπι以下。图像信号处理单元，采用DIG1302U型图像信号处理卡，实现图像信号的A/D转换和计算机存储。在本方案中，磁记忆检测模块的工作进程是由单个或一组的磁记忆传感器收集到来自被测工件的磁记忆信号，由稳压去噪放大电路对信号进行去噪处理，消除磁记忆传感器的电压漂移，再经AD12-16UEH卡上A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，存储到PC 机上并显示出来。而显微视频成像模块的工作进程是由现场金相显微镜通过不同的放大倍数收集到显微组织的图像信号，由CCD图像传感器将光信号转换为电荷信号并传输至 DIG1302U图像信号处理卡，将模拟信号转化为数字信号，储存到PC机并显示出显微图像。本种基于磁记忆技术的疲劳损伤综合检测装置，经过试验证明，无须对被测表面做特殊处理的特点，快速定位铁磁工件疲本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于磁记忆技术的疲劳损伤综合检测装置，包括ＰＣ机，其特征在于：所述检测装置还包括一个磁记忆检测模块和一个现场显微视频成像模块；所述磁记忆检测模块由磁记忆传感器、稳压去噪放大电路以及多通道Ａ／Ｄ转换及信号采集卡构成，所述磁记忆传感器输出的信号经过稳压去噪放大电路处理后输入至多通道Ａ／Ｄ转换及信号采集卡的信号输入端，所述多通道Ａ／Ｄ转换及信号采集卡的输出端与所述ＰＣ机的磁记忆检测信号输入端相连接；所述现场显微视频成像模块由现场金相显微镜、ＣＣＤ图像传感器以及图像信号处理器构成，由所述现场金相显微镜生成的图像信号经过所述ＣＣＤ图像传感器以及图像信号处理器依次处理后输入到所述ＰＣ机的视频成像信号输入端。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁记忆技术的疲劳损伤综合检测装置，包括PC机，其特征在于所述检测装置还包括一个磁记忆检测模块和一个现场显微视频成像模块；所述磁记忆检测模块由磁记忆传感器、稳压去噪放大电路以及多通道A/D转换及信号采集卡构成，所述磁记忆传感器输出的信号经过稳压去噪放大电路处理后输入至多通道A/D转换及信号采集卡的信号输入端，所述多通道A/D转换及信号采集卡的输出端与所述PC机的磁记忆检测信号输入端相连接；所述现场显微视频成像模块由现场金相显微镜、CXD图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢海燕，刘长海，李雪峰，郭钢，徐敏强，杨文光，黄保富，周福天，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：实用新型
国别省市：23