CN102235924A - 一种自由开合的磁应力传感器 - Google Patents
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Abstract
一种自由开合的磁应力传感器，具有一个或多个导磁材料制成的磁轭，每个磁轭上有两个相互隔离的线圈，向一个线圈馈入激磁电流，从另一个线圈取得相关被测应力信号。磁轭穿过这两个线圈，磁轭与被测铁磁材料构件通过柔性衬垫连接，构成闭合磁路。这种传感器可以自由安装拆卸，适于测量多种工作状况与结构形态的铁磁材料内部应力。采用这种传感器，可以设计制造便携式磁应力测量仪器，测量桥梁、建筑结构、起重运输设备和动力牵引机械等钢铁构件载荷状态下的内部应力。
Description
技术领域 本发明属于传感技术领域，具体涉及一种测量铁磁材料内部应力的传感器。
背景技术 通过测量导磁率获取铁磁材料内部应力信息的方法，已经成为监测钢铁构件载荷应力的一种常用技术手段。常用的方法是在被检测构件上绕制两个线圈，向其中一个线圈馈入磁化电流，在另一个线圈两端输出与构件导磁率相关的电压信号，其典型技术方案如Stanely，R.K.，MaterialsEvaluation，53(1)，(72～75)所述。采用这种方法制做的传感器必须固定在被监测构件上，使用中不能自由拆卸，亦不能用于监测其他对象。
本发明目的在于提出一种新的技术方案，使磁应力传感器可以在被测对象上自由安装拆卸，在不改变被测对象结构与载荷状态的条件下，方便地获取铁磁材料构件内部应力信息。
发明内容 可以自由开合的磁应力传感器具有一个或多个导磁材料制成的柱形磁轭，每个磁轭上绕有两个线圈，柱形磁轭穿过这两个线圈，每个磁轭有两个端面，磁轭端面与填充导磁材料粉末的柔性衬垫紧密接触，填充导磁材料粉末的柔性衬垫同时与被检测铁磁材料构件表面紧密接触，有一个机械固紧装置使磁轭、填充导磁材料的柔性衬垫与被测铁磁材料构件形成闭合磁路。
采用本发明技术方案的磁应力传感器，可以自由开合，与被测钢铁构件形成闭合磁路，制造便携式磁应力测量装置，用于测量桥梁、建筑结构和起重运输设备载荷状态下钢结构部件的应力。
附图说明
1.采用一个磁轭的传感器结构示意图
2.硅钢片叠合而成的磁轭示意图
3.填充铁粉的柔性衬垫结构示意图
4.固紧磁轭、柔性衬垫与被测铁磁材料构件的夹板结构示意图
具体实施方式
可以自由开合的磁应力传感器，有一个或一个以上由导磁材料制成的具有两个端面的柱形磁轭[1]，磁轭[1]上有两组相互隔离的线圈[2]和[3]，磁轭[1]穿过线圈[2]和[3]，磁轭[1]的两个端面分别与填充铁粉的柔性衬垫[4]和[5]的一侧紧密接触，柔性衬垫[4]和[5]的另一侧与被测铁磁材料构件[6]表面紧密接触，还有一个机械固紧装置[7]夹紧磁轭[1]、填充铁粉的柔性衬垫[4]、[5]和被测铁磁材料构件[6]，使之成为闭合磁路。
导磁材料制成的磁轭[1]是两端弯向同一侧的“C”形柱体，有两个端面。
导磁材料制成的磁轭[1]由硅钢片叠合而成。
导磁材料制成的磁轭[1]由坡莫合金制成。
填充铁粉的柔性衬垫[4]和[5]由柔性衬套[8]和填充其中的铁粉[9]构成。衬套[8]是纤维纺织物或高分子材料薄膜，厚度在0.1微米至1毫米之间。铁粉[9]纯度在40％至100％之间，铁粉颗粒平均直径在0.1微米至1毫米之间。
机械固紧装置[7]由夹板[10]、螺栓[11]和螺母[12]构成。
Claims (8)
1.一种可以自由开合的磁应力传感器，其特征是有一个或一个以上具有两个端面的导磁材料制成的柱形磁轭[1]，每个磁轭上有两组相互隔离的线圈[2]和[3]，磁轭[1]穿过线圈[2]和[3]，每个磁轭的两个端面分别与填充铁粉的柔性衬垫[4]和[5]一侧紧密接触，柔性衬垫[4]和[5]另一侧与被测铁磁材料构件[6]表面紧密接触，还有一个固紧装置[7]，夹紧磁轭[1]、填充铁粉的柔性衬垫[4]和[5]及被测铁磁材料构件[6]，使[1]、[4]、[5]、和[6]构成闭合磁路。
2.权利要求1所述的一种可以自由开合的磁应力传感器，其特征是导磁材料制成的磁轭[1]是两端向同一侧弯曲的“C”形柱体。
3.权利要求1所述的一种可以自由开合的磁应力传感器，其特征是导磁材料制成的磁轭[1]由硅钢片叠合而成。
4.权利要求1所述的一种可以自由开合的磁应力传感器，其特征是导磁材料制成的磁轭[1]由坡莫合金制成。
5.权利要求1所述的一种可以自由开合的磁应力传感器，其特征是填充铁粉的柔性衬垫[4]、[5]由柔性衬套[8]和填充其中的铁粉[9]构成。
6.权利要求5所述的柔性衬套[8]，是纤维织物或有机高分子材料薄膜，厚度在0.1微米至1毫米之间。
7.权利要求5所述的铁粉[9]，纯度在40％-100％之间，颗粒平均直径在0.1微米至1毫米之间。
8.权利要求1所述的一种可以自由开合的磁应力传感器，其特征是机械固紧装置[7]由夹板[10]、螺栓[11]和螺母[12]构成。
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Application publication date: 20111109 |