CN103257326A

CN103257326A - 一种材料磁性检测装置及其测试方法

Info

Publication number: CN103257326A
Application number: CN2012100358309A
Authority: CN
Inventors: 贾东方
Original assignee: Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Current assignee: Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2032-02-17
Also published as: CN103257326B

Abstract

本发明公开了一种材料磁性检测装置及其测试方法，所述装置包括主测板、磁场源和悬线，所述主测板的上部固定有悬线定位板，下部固定有水平定位板，所述水平定位板上固定有磁源限定板，所述磁场源通过安装块固定在磁源限定板上，所述悬线的一端固定在悬线定位板上，另一端和待测零件相连，且所述悬线的长度使待测零件与磁场源大致在同一水平方向设置。本发明提供的材料磁性检测装置及其测试方法，只需将待测零件挂在悬线上，读出其相应的幅度值，就可判断其对核磁共振成像有无影响，结构简单，操作方便，便于广泛推广运用。

Description

一种材料磁性检测装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种材料检测装置及其测试方法，尤其涉及一种材料磁性检测装置及其测试方法。

背景技术

就材料磁性而言，共分为五类：1、顺磁性，2、逆磁性，3、反铁磁性，4、铁磁性，5、亚铁磁性。对材料磁性的评价方法，目前主要是测量其磁化曲线和退磁曲线，以及温度对其曲线的影响等。但上述方法测量过程复杂，且不便于对生产线上大批量的零部件进行快速有效的测量。

采用特斯拉计可以对带有磁性的材料进行磁性测量，但其对小型零部件的测量敏感度低，而且只能对铁磁性和亚铁磁性材料充磁以后进行测量，并不能对其他材料在强磁场下的特征进行有效的反映。因此，有必要提供新的材料磁性检测装置及其测试方法，能够快速抽样检验大批量小型零部件的磁性特征，以判断其是否满足在特定磁场下工作的要求，特别是对核磁共振（MR）成像的影响，而且结构简单，操作方便，便于广泛推广运用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种材料磁性检测装置及其测试方法，能够快速抽样检验大批量小型零部件的磁性特征，且结构简单，操作方便。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种材料磁性检测装置，包括主测板、磁场源和悬线，所述主测板的上部固定有悬线定位板，下部固定有水平定位板，所述水平定位板上固定有磁源限定板，所述磁场源通过安装块固定在磁源限定板上，所述磁场源的上方水平设置有标尺，所述悬线的一端固定在悬线定位板上，另一端用于和待测零件相连，且所述悬线的长度使待测零件与磁场源大致在同一水平方向设置。

上述的材料磁性检测装置，其中，所述安装块的数量为两块，设置于磁源的上下两侧。

上述的材料磁性检测装置，其中，所述悬线为轻质的柔软非磁性细线，其一端穿过悬线定位板中的悬线孔，并通过螺钉压紧固定在悬线定位板上。

上述的材料磁性检测装置，其中，所述悬线定位板通过矩形孔插装在主测板上。

上述的材料磁性检测装置，其中，所述磁场源的上方水平设置有标尺，所述标尺卡装在标尺定位条上的卡槽内，所述标尺定位条固定在主测板上。

上述的材料磁性检测装置，其中，所述主测板上设有水平刻线和竖直刻线，所述悬线与竖直刻线平行设置，所述标尺与水平刻线平行设置。

上述的材料磁性检测装置，其中，所述主测板垂直固定在底板上，所述主测板的背面设置有直角三角形支撑板。

上述的材料磁性检测装置，其中，所述磁场源为铷铁棚带孔磁块，其剩磁大于1.0T。

本发明为解决上述技术问题还提供一种利用上述材料磁性检测装置的测试方法，包括如下步骤：a)将待测零件悬挂在悬线上测定其摇摆幅度;b)将步骤a)中测得的待测零件的摇摆幅度与预先测定的标准样品的摇摆幅度相比较，判断待测零件与标准样品之间的磁性关系。

上述的利用材料磁性检测装置的测试方法，其中，所述标准样品为多个待测零件中满足下列条件的：将该待测零件设置于磁共振成像设备中时，不会对磁共振成像设备的成像质量产生影响；将该待测零件悬挂在材料磁性检测装置的悬线上测定的摇摆幅度为多个待测零件中测定的摇摆幅度最大的。

上述的利用材料磁性检测装置的测试方法，其中，所述小型零部件和待测零件的质量小于0.1KG。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的材料磁性检测装置及其测试方法，通过设置悬线和磁场源，先标定标准样品的摇摆幅度，然后只需将待测零件挂在悬线上，读出其相应的幅度值，就可判断其对核磁共振成像有无影响，结构简单，操作方便，便于广泛推广运用。

附图说明

图1为本发明磁性材料检测装置结构示意图；

图2为图1中磁性材料检测装置的背部结构示意图。

图中：

1 主测板 2 水平定位板 3 限定板

4 安装块 5 磁场源 6 悬线

7 标尺定位条 8 标尺 9 悬线定位板

10、11、12 螺钉 13 水平刻线 14 竖直刻线

15 待测零件 16 底板 17 支撑板

18 第一矩形槽 19 第二矩形槽

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明磁性材料检测装置结构示意图；图2为图1中磁性材料检测装置的背部结构示意图。

请参见图1，本发明提供的材料磁性检测装置包括主测板1、磁场源5和悬线6，磁场源5采用的是一个标准牌号的銣铁棚带孔圆环或者圆柱形磁块，其剩磁大于1.0T（特斯拉），主测板1构成了整个检测试装置的骨架，并为其他部件提供基本支撑，其优选垂直固定在底板16上，底板16和主测板1的背面设置有直角三角形支撑板17，如图2所示，支撑板17的一直角边固定在主测板1的背面，另一直角边固定在底板16上，以使整个检测装置平稳地放置在水平面上。主测板1的上部固定有悬线定位板9，下部固定有水平定位板2，水平定位板2上固定有磁源限定板3，磁场源5通过安装块4固定在磁源限定板3上，磁场源5的上方水平设置有标尺8，悬线6的一端固定在悬线定位板9上，另一端和待测零件15相连且与磁场源5相对设置。

优选地，安装块4的数量为两块，正对设置在磁场源5的上下两侧，磁源安装块4和磁源限定板3之间通过螺栓固连，并夹紧其中的磁场源5；水平定位板2上设置有竖直方向的第一矩形槽18，磁源安装块4通过螺栓穿过第一矩形槽18固定在水平定位板2上，磁源安装块4在安装时可以沿第一矩形槽18进行竖直方向上的位置调整。主测板1上设置有水平方向的第二矩形槽19，水平定位板2通过螺栓穿过该第二矩形槽19固定在主测板1上，水平定位板2在安装时可沿第二矩形槽19进行水平方向上的调整。标尺定位条7上设置有卡槽，标尺8卡装在卡槽内，安装时可以沿卡槽进行水平方向的调整，标尺定位条7插装到主测板1上的矩形孔上，并通过主测板1背面的螺钉10固定。悬线6优选为轻质的柔软非磁性细线，且无收缩张力和拉伸变形，在自然状态下受重力作用能够自然伸直。其被装入悬线定位板9中的悬线孔中，并通过螺钉12进行压紧。悬线定位板9通过矩形孔插装到主测板1上，并通过主测板1背面的螺钉11进行紧固。较佳地，主测板1上设有水平刻线13和竖直刻线14，安装时，使悬线6与竖直刻线14平行设置，标尺8与水平刻线13平行设置。

当磁场源5通过上述部件紧固到主测板1上后，分别通过悬线定位板9和标尺定位条7调整悬线6和标尺8的位置，并尽量使得磁场源5的中心轴线和悬线6处在同一平面内，且标尺8的表面和该平面正对，进而在不影响悬线6自由摆动的同时保证读数的准确。

另外，本发明装置中除了磁场源5采用标准的强磁块为永磁体外，其他的部件均采用非磁性的塑料制品。

本发明提供的材料磁性检测装置采用一个标准牌号的强磁场块作为磁场源，并将小型零部件通过悬吊的方式置于标准强磁块的磁场中，通过小型零部件所受磁力的变化，转化为小型零部件的摇摆幅度，进而通过幅度的大小反映小型零部件的磁性特征。材料的磁性本身就是很复杂的东西，只能针对同一种材料进行测定，以软磁性材料为例，用磁化曲线测量出待测零件的相对磁导率，并将其放入本发明装置中，测量出其摇摆幅度（前提是悬线的高度，磁场源的大小、磁性及距悬线的距离已定）。用同样的方法，测量出同一规格零部件（密度、外形、材料大类）的相对磁导率和摇摆幅度的关系，并建立详细的数据库，可指导以后的产品研发与生产。

本发明提供的材料磁性检测装置安装调整完毕后，即可对大批量的零部件进行快速检验测试。具体测试方法步骤如下：

首先，根据理论计算、试验测量或现场认可的方式选定对对MR成像无影响的小型零部件标准样品，如将某一材料特性的小型零部件（小于0.1KG）放入MRI（核磁共振成像）设备中，并测试其对MR的成像并无影响。

然后，将该小型零部件样品悬挂在悬线6上，测量出其摆动幅度，并纪录下该摇摆幅度L,通过现场中不断的实践经验，找到能够在该MR设备中不影响成像，且能够在本发明提供的装置中产生最大的摇摆幅度，并把它纪录为Lm，并使其不断逼近理论中所允许的最大摇摆幅度值L′m， Lm是通过不断的实际经验所获得的。

最后，将同样规格的小型待测零件15悬挂在悬线6上测定摇摆幅度，判断待测零件与标准样品之间的磁性关系，如果摇摆幅度小于Lm则判定该零件不影响核磁共振的正常成像。

由于待测零件15在本发明检测装置中的摇摆幅度主要受到悬线6、磁场源5及相对位置的影响，悬线越长、磁体越大、磁性越强、磁体离悬线中线距离越近，待测零件摇摆越敏感，可产生的幅度越大，反之待测零件15摇摆越不敏感，可产生的幅度越小，即待测零件15本身对磁体产生的敏感不同，为了适应更宽范围的材料，本发明安装的悬线6长度可在设计之初进行初步选定，且可安装不同大小的标准强磁块，可调整强磁块距离竖直刻线14的距离，进而满足更多磁性材料的测试要求。

另外，由于待测零件15的不确定性，即使是小型的零部件也会吸收磁场源5的一部分磁能，因此需要用特斯拉计对磁场源5进行定期的检测，进而进行新的数值标定或者更换新的磁场源5。

综上所述，本发明通过先标定小型零部件样品的最大摇摆幅度Lm，然后只需将待测零件15挂在悬线6上，读出其相应的幅度值，就可判断其是否满足在特定磁场下工作的要求。对于大批量小型零部件（如各式规格螺钉、螺母、垫片等标准件）而言，这种方法较传统测量其磁化曲线而言更利于快速抽样检验，大大提高现场的检验效率，而且测试设备简单，检测设备成本低廉，便于广泛推广运用。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种材料磁性检测装置，其特征在于，包括主测板（1）、磁场源（5）和悬线（6），所述主测板（1）的上部固定有悬线定位板（9），下部固定有水平定位板（2），所述水平定位板（2）上固定有磁源限定板（3），所述磁场源（5）通过安装块（4）固定在磁源限定板（3）上，所述悬线（6）的一端固定在悬线定位板（9）上，另一端用于和待测零件（15）相连，且所述悬线的长度使待测零件（15）与磁场源（5）大致在同一水平方向设置。

2.如权利要求1所述的材料磁性检测装置，其特征在于，所述安装块（4）的数量为两块，设置于磁场源（5）的上下两侧。

3.如权利要求1所述的材料磁性检测装置，其特征在于，所述悬线（6）为轻质的柔软非磁性细线，其一端穿过悬线定位板（9）中的悬线孔，并通过螺钉压紧固定在悬线定位板（9）上。

4.如权利要求3所述的材料磁性检测装置，其特征在于，所述悬线定位板（9）通过矩形孔插装在主测板（1）上。

5.如权利要求1所述的材料磁性检测装置，其特征在于，所述磁场源（5）的上方水平设置有标尺（8），所述标尺（8）卡装在标尺定位条（7）上的卡槽内，所述标尺定位条（7）固定在主测板（1）上。

6.如权利要求1所述的材料磁性检测装置，其特征在于，所述主测板（1）上设有水平刻线（13）和竖直刻线（14），所述悬线（6）与竖直刻线（14）平行设置，所述标尺（8）与水平刻线（13）平行设置。

7.如权利要求1所述的材料磁性检测装置，其特征在于，所述主测板（1）垂直固定在底板（16）上，所述主测板（1）的背面设置有直角三角形支撑板（17）。

8.如权利要求1～7任一项所述的材料磁性检测装置，其特征在于，所述磁场源（5）为铷铁棚带孔磁块，其剩磁大于1.0T。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述的材料磁性检测装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)将待测零件（15）悬挂在悬线（6）上测定其摇摆幅度;

b)将步骤a)中测得的待测零件（15）的摇摆幅度与预先测定的标准样品的摇摆幅度相比较，判断待测零件（15）与标准样品之间的磁性关系。

10.一种如权利要求9所述的测试方法，其特征在于，所述标准样品为多个待测零件(15)中满足下列条件的：

将该待测零件（15）设置于磁共振成像设备中时，不会对磁共振成像设备的成像质量产生影响；

将该待测零件（15）悬挂在材料磁性检测装置的悬线（6）上测定的摇摆幅度为多个待测零件(15)中测定的摇摆幅度最大的。

11.一种如权利要求9所述的测试方法，其特征在于，所述标准样品和待测零件（15）的质量小于等于0.1KG。