CN103063733A

CN103063733A - 基于无线网络的磁性应力无损检测系统

Info

Publication number: CN103063733A
Application number: CN201110319673XA
Authority: CN
Inventors: 殷春浩; 殷冬宁
Original assignee: WUXI QIANGLI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: WUXI QIANGLI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2013-04-24

Abstract

本发明公开一种基于无线网络的磁性应力无损检测系统，适用于对大型机械设备、可移动的设备以及大型桥梁的铁磁性材料的载荷或残留应力的检测，包括若干个磁性应力检测器以及与磁性应力检测器通过无线通信连接的远程控制器，所述单个磁应力检测器包括交流磁化单元、检测线圈单元、放大整流单元、处理单元、模数转换单元以及无线数据传输模块，上述基于无线网络的磁性应力无损检测系统不仅提高了检测精度，缩短了检测周期，成本较低，而且将无线通信技术与磁性应力检测技术结合起来，从而完成对被测物的应力及分布进行远距离遥控测量和监控、有效监测含有载荷或残留应力的铁磁性材料的运行状态，防止有害事故的发生。

Description

基于无线网络的磁性应力无损检测系统

技术领域

本发明涉及铁磁性材料的载荷或残留应力检测技术，尤其涉及一种基于无线网络的磁性应力无损检测系统。

背景技术

铁磁性材料在机械加工和热加工的过程中都会产生不同的残留应力，残留应力的存在对材料的力学性能有着很大的影响，焊接件的制造和热处理过程中尤为明显，残留应力的存在一方面工件会降低强度，使工件在制造的过程中，产生变形和开裂等工艺缺陷，另一方面在制造后的自然释放过程中，使材料的疲劳强度、应力腐蚀等力学性能降低，从而造成使用中的诸多问题;

大量的工程实践证实载荷应力是影响大型桥梁、大型压力容器、大型金属构造物材料的疲劳强度、应力腐蚀等力学性能的主要因素;

因此，为了对铁磁性材料进行残留应力检测人们设计了多种磁性应力检测装置，传统的磁性应力检测装置均需要检测人员靠近被测物来进行检测，这样针对一些大型机械设备、可移动的设备以及大型桥梁的铁磁性材料的载荷或残留应力的检测势必会产生诸多不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无线网络的磁性应力无损检测系统，其具有提高了检测精度，缩短了检测周期，成本低以及实现了远距离遥控测量和监控的特点;

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种基于无线网络的磁性应力无损检测系统，其包括若干个磁性应力检测器以及与磁应力检测器通过无线通信连接的远程控制器;

特别地，所述磁应力检测器包括交流磁化单元、检测线圈单元、放大整流单元、处理单元、模数转换单元以及无线数据传输模块，

所述交流磁化单元用于对被测点进行磁化，所述检测线圈单元用于提取被测点磁特性各向异性效应的电信号的，且所述检测线圈单元发送检测到的电信号给放大整流单元；

所述放大整流单元与检测线圈单元通信连接，用于接收检测线圈单元发送的电信号，并对该电信号进行放大、整流处理后，发送一电压信号给处理单元，

所述处理单元与放大整流单元通信连接，接收到放大整流单元发送的电压信号后，并发送给模数转换单元;

所述模数转换单元将模拟信号转换成数字信号后，发送给无线数据传输模块，所述无线数据传输模块再通过GPRS、ZIGBEE技术或3G网络发送给远程控制器中电压数字信号，利用该电压信号和校正曲线就可以测算出被测点的二维性磁应力的大小和方向，同时利用磁化电流频率的调控，即可测算出被测点的三维磁应力的大小和方向;

特别地，所述无线数据传输模块通过GPRS、ZIGBEE技术或者3G网络与远程控制器进行通信;

本发明的有益效果为，所述基于无线网络的磁性应力无损检测系统不仅提高了检测精度，缩短了检测周期，成本较低，而且将无线通信技术与磁性应力检测技术结合起来，从而完成对含有载荷或残留应力的铁磁性材料的二维、三维磁性应力及其分布进行远距离遥控测量和监控、有效监测含有载荷或残留应力的铁磁性材料的运行状态，防止有害事故的发生。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明:

图1为本发明基于无线网络的磁性应力无损检测系统的结构示意图；

图2为本发明基于无线网络的磁性应力无损检测系统的磁应力检测器的方块图

图中：

1、磁应力检测器；2、无线网络；3、远程控制器；10、交流磁化单元；11、检测线圈单元；12、放大整流单元；13、处理单元；14、模数转换单元；15、无线数据传输模块。

具体实施方式

请参照图1所示，图1为本发明基于无线网络的磁性应力无损检测系统的结构示意图；所述基于无线网络的磁性应力无损检测系统包括磁应力检测器1以及与磁应力检测器1通过无线网络2连接的远程控制器3，所述远程控制器3通过GPRS、ZIGBEE技术或者3G网络的任一种与磁应力检测器1进行通信;

请参阅图2所示，图2为本发明基于无线网络的磁性应力无损检测系统的磁性应力检测器的方块图

于本实施例中，所述磁性应力检测器1包括用于对被测点进行磁化的交流磁化单元10以及用于提取被测点磁特性各向异性效应的电信号的检测线圈单元11，所述交流磁化单元10为设置于磁应力检测器1上的交流磁化线圈，所述检测线圈单元11发送检测到的电信号给放大整流单元12；所述放大整流单元12与接收检测线圈单元11通信连接，用于接收检测线圈单元11发送的电信号，并对该电信号进行放大、整流处理后，发送一电压信号给处理单元13，所述处理单元13与放大整流单元12通信连接，接收到放大整流单元12发送的电压信号后，并发送给模数转换单元14，所述模数转换单元14将模拟信号转换成数字信号后，发送给无线数据传输模块15，所述无线数据传输模块15再通过无线网络发送给远程控制器3。利用该电压信号的大小、方位和磁化电流的频率的调控，测算出被测点的二维磁应力、三维磁应力的大小和方向，

所述基于无线网络的磁性应力无损检测系统根据含有载荷（残留）应力的铁磁性材料中的磁特性各向异性效应应用特殊的磁化方式，完成物理效应到电信号的转变，实时的完成数字模拟信号的转换，使用无线遥控技术或无线网络技术来实现数据的传递，从而完成对含有载荷或残留应力的铁磁性材料的二维、三维磁性应力及其分布进行远距离遥控测量和监控、有效监测含有载荷或残留应力的铁磁性材料的运行状态，防止有害事故的发生，而且测量效率高、测试方法简便、灵活，能达到被测铁磁性材料物体的任何部位；测试精度高、能够进行非接触的无损测量，更可以测被测物表面有涂层的铁磁性物体应力。

Claims

1.一种基于无线网络的磁性应力无损检测系统，其特征在于：包括若干个磁性应力检测器以及与磁性应力检测器通过无线通信连接的远程控制器。

2.根据权利要求1所述的基于无线网络的磁性应力无损检测系统；其特征在于：所述磁应力检测器包括交流磁化单元、检测线圈单元、放大整流单元、处理单元、模数转换单元以及无线数据传输模块，包括远程接收和控制器，

所述交流磁化单元用于对被测点进行磁化，所述检测线圈单元用于提取被测点磁特性各向异性效应的电信号，且所述检测线圈单元发送检测到的电信号给放大整流单元；

所述处理单元与放大整流单元通信连接，接收到放大整流单元发送的电压信号后，并发送给模数转换单元，

所述模数转换单元将模拟信号转换成数字信号后，发送给无线数据传输模块，所述无线数据传输模块再通过GPRS、ZIGBEE技术或3G网络发送给远程控制器中电压数字信号，利用该电压信号和校正曲线就可以测算出被测点的二维性磁应力的大小和方向，同时利用磁化电流频率的调控，即可测算出被测点的三维磁应力的大小和方向。

3.根据权利要求2所述的基于无线网络的磁性应力无损检测系统；其特征在于：所述无线数据传输模块通过GPRS、ZIGBEE技术或3G网络与远程控制器进行无线通信和数据传递。

4.根据权利要求1所述交流磁化单元为设置于磁性应力传感器上的交流磁化线圈，

其线圈中流过的交流电流为磁化交流电流，调控该电流频率的变化，实现测量三维磁性应力的大小和方向。