CN105092694B - 一种低频漏磁传感器磁敏元件夹持组合多轴移动装置 - Google Patents
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Abstract
一种低频漏磁传感器磁敏元件夹持组合多轴移动装置，由于U型低频漏磁传感器会根据被测缺陷的尺寸差异改变传感器自身的尺寸，因此本结构包含两种不同规格的夹持装置，通过各自对应的组装及调节方式可满足不同尺寸传感器的通用检测。利用此夹持装置可获取单通道或多通道稳定的检测信息，可满足不同检测角度、检测位置的需求，实现低频漏磁传感器在漏磁检测中检测信号的稳定性，可靠性以及可调节性。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型低频漏磁检测用的磁敏元件夹持装置，用于U型低频漏磁传感器中微小磁敏元件的固定与多轴移动，便于实现裂纹准确检测，属于无损检测领域。
背景技术
管道是当今运输业的关键设备之一，且在其运行服役过程中极易产生不同程度的裂纹损伤。漏磁技术是一种常用于管道裂纹缺陷检测的技术，而采用交流磁化的低频漏磁检测技术属于一种新型的漏磁检测技术。该技术具有剩磁小、检测设备体积小、重量轻和耗电量小等优点，可用于管径和壁厚较大的管道设备的检测。因此，低频漏磁检测技术在工程中具有很大的应用前景。
低频漏磁检测传感器是实现低频漏磁检测的首要关键环节，它主要包括励磁元件和磁敏元件两部分，其中磁敏元件是低频电磁传感器的核心部件，其性能直接关系低频漏磁传感器的检测性能。在漏磁检测过程中，需要固定磁敏元件与励磁元件的相对位置，保证其与待检试件在检测位置及方向上的相对一致性。同时，针对不同的检测试件及缺陷，通常需要对磁敏元件的数量、方向及三维位置进行调节以获得最佳的检测灵敏度。在常规漏磁检测传感器中，大多采用粘贴的方式，将磁敏元件固定在传感器的支架上，无法对磁敏元件的数量、方向及位置进行调节，从而不能保证低频漏磁传感器获得最佳的检测效果。针对上述问题，本发明进行低频漏磁传感器磁敏元件夹持用多轴移动装置设计，以便于实现磁敏元件数量、方向及三维位置的调节。
发明内容
本发明的目的在于设计一种磁敏元件夹持用多轴移动装置。该装置可用于U型低频漏磁传感器中单个或多个磁敏元件的固定，同时，通过改变多轴移动装置可以实现磁敏元件的方向以及三维空间位置的调节，以满足不同检测角度、检测位置的需求。
为满足不同尺寸U型低频漏磁传感器磁敏元件固定需要，本发明设计了两种不同结构的多轴移动装置，以适应不同尺寸范围的磁敏元件固定。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种低频漏磁传感器磁敏元件夹持组合多轴移动装置，该组合多轴移动装置包括大规格多轴移动装置和小规格移动装置；其中大规格多轴移动装置包括固定滑块1、托盘2、侧方紧固螺钉3、L型下扣头4、悬臂5、上端紧固螺钉6、L型上扣头7；
托盘2为环形构件，固定滑块1表面设有支撑盘，支撑盘安放在托盘2的上表面，固定滑块1底部设有滑块，滑块与托盘2的内表面为间隙配合；
L型下扣头4、L型上扣头7的一端通过卡槽配合，配合处通过上端紧固螺钉6紧固连接；所述L型下扣头4、上端紧固螺钉6、L型上扣头7组成U型结构；
所述U型结构的两平行端(即L型下扣头4与L型上扣头7相互平行端)开有通孔；两条悬臂5的一端与该通孔为间隙配合，两条悬臂5的另一端设有支撑脚托，支撑脚托与托盘2的底部相接触；两条悬臂5上分别设有三个均列的螺纹孔；侧方紧固螺钉3与各悬臂5的螺纹孔通过螺纹连接将U型结构与两条悬臂5固定紧固；通过调节紧固螺钉3与各螺纹孔的配合位置，实现沿z轴方向的高度调节。
小规格夹持装置包括支撑板8、L型横杆9、紧固螺母10、上紧固螺钉11、竖杆12、下紧固螺钉13；单个或多个小规格阵列磁敏感元件固定在支撑板8上，保证其在同一检测平面上；支撑板8与下紧固螺钉13连接固定，下紧固螺钉13沿竖杆12的长槽滑动，以调节改变磁敏感元件的检测高度。
L型横杆9与上紧固螺钉11连接固定，紧固螺钉11沿竖杆12的长槽滑动，紧固螺母10与上紧固螺钉11配合用以固定L型横杆9与竖杆12；上紧固螺钉11通过在L型横杆9的长槽中滑动，调节该小规格夹持装置固定在小尺寸低频漏磁传感器上，用于定位检测。通过移动横杆9的平面位置，调节夹持装置在传感器上平面位置，从而实现磁敏感元件的平面位置变化。
大规格磁敏感元件与固定滑块1之间设有高弹性聚合物材料，用以实现磁敏感元件与固定滑块1之间的紧固。
固定滑块1沿托盘2表面移动或转动，以调节固定滑块1的位置；沿托盘2表面方向设多个固定滑块1用以紧固多个大规格磁敏感元件。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。
1、可用于单个或多个磁敏元件固定；
2、可实现磁敏元件自身方向及空间三维位置调节；
3、包含两种不同结构固定装置，满足不同尺寸低频漏磁传感器磁敏感元件固定需求。
附图说明
图1低频漏磁传感器多轴移动式磁敏感元件大规格夹持装置整体示意图
图2低频漏磁传感器多轴移动式磁敏感元件小规格夹持装置整体示意图
图3大规格夹持装置中悬臂结构示意图
图中：1、固定滑块，2、托盘，3、侧方紧固螺钉，4、L型下扣头，5、悬臂，6、上端紧固螺钉，7、L型上扣头，8、支撑板，9、横杆，10、紧固螺母，11、上紧固螺钉，12、竖杆，13、下紧固螺钉。
具体实施方式
以下结合本发明的内容提供以下实施例：
大尺寸低频漏磁传感器磁敏元件夹持用多轴移动装置安装实例：
1)首先，针对尺寸为70mm×40mm×56mm，两极靴距为30mm的U型低频漏磁传感器，选用大规格低频漏磁传感器磁敏元件夹持用多轴移动装置(如附图1所示)。
2)将单个常用磁敏元件——霍尔元件(T094封装)通过与固定滑块中通槽尺寸相匹配的高弹性聚合物材料(如：橡胶)插入固定滑块1中固定。在托盘2中滑动、旋转固定滑块1，找到符合试验设计的检测角度和检测位置，霍尔元件角度和x方向检测位置固定完成。
3)将两侧左右悬臂5同时穿过托盘2的内槽，使其支撑脚水平托住托盘2。将两悬臂分别插入对应扣头(4和7)内部的通槽中，上下移动，选定霍尔传感器提离距离2mm时的位置，将两侧侧方紧固螺钉3通过扣头外槽旋入悬臂对应的螺纹孔，悬臂与扣头连接完成，霍尔元件z轴高度位置固定。
4)将下扣头4插入上扣头7的水平通槽中，同时移动上下扣头选择霍尔元件在y方向的检测位置，在该位置上，移动L型下扣头4在槽中的插入位置，使得上下扣头同时夹紧传感器，此时利用上端紧固螺钉6进行固定，上下扣头连接完成，霍尔元件y轴检测位置固定。至此大规格磁敏元件夹持装置安装完毕。
小尺寸低频漏磁传感器磁敏元件夹持用多轴移动装置安装实例：
1)首先，针对尺寸为16mm×10mm×27mm，两极靴距为7mm的U型低频漏磁传感器，选用小规格低频漏磁传感器磁敏元件夹持用多轴移动装置。
2)将两个常用磁敏元件——巨磁阻元件(T094封装)用环氧树脂胶并排粘贴在支撑板8上，选择y方向(如附图2所示)上的阵列间距，巨磁阻元件y方向检测位置固定完成。
3)通过下端紧固螺钉13将支撑板8固定在竖杆12上。通过下端紧固螺钉13在竖杆12的长槽中移动，完成双阵列巨磁阻元件提离距离2mm的z方向(如附图2所示)位置固定。
4)将横杆9的长槽与竖杆12的长槽对齐，用上端紧固螺钉11与紧固螺母10将其连接。同时移动横杆9和竖杆12，选择双阵列巨磁阻元件在x方向上的检测位置。通过上端紧固螺钉11在横杆9的长槽移动，使夹持装置完全固定在小尺寸低频漏磁传感器上。此时横杆9与竖杆12连接完成，双阵列巨磁阻元件在x方向上的检测位置固定。至此小规格磁敏元件夹持装置安装完毕。
以上是本发明的基本应用，本发明的应用不限于此。
Claims (5)
1.一种低频漏磁传感器磁敏元件夹持组合多轴移动装置，其特征在于：该组合多轴移动装置包括大规格多轴移动装置和小规格移动装置；其中大规格多轴移动装置包括固定滑块(1)、托盘(2)、侧方紧固螺钉(3)、L型下扣头(4)、悬臂(5)、上端紧固螺钉(6)、L型上扣头(7)；
托盘(2)为环形构件，固定滑块(1)表面设有支撑盘，支撑盘安放在托盘(2)的上表面，固定滑块(1)底部设有滑块，滑块与托盘(2)的内表面为间隙配合；
L型下扣头(4)、L型上扣头(7)的一端通过卡槽配合，配合处通过上端紧固螺钉(6)紧固连接；所述L型下扣头(4)、上端紧固螺钉(6)、L型上扣头(7)组成U型结构；
所述U型结构的两平行端开有通孔；两条悬臂(5)的一端与该通孔为间隙配合，两条悬臂(5)的另一端设有支撑脚托，支撑脚托与托盘(2)的底部相接触；两条悬臂(5)上分别设有三个均列的螺纹孔；侧方紧固螺钉(3)与各悬臂(5)的螺纹孔通过螺纹连接将U型结构与两条悬臂(5)固定紧固；通过调节侧方紧固螺钉(3)与各螺纹孔的配合位置，实现沿z轴方向的高度调节；
小规格移动装置包括支撑板(8)、L型横杆(9)、紧固螺母(10)、上紧固螺钉(11)、竖杆(12)、下紧固螺钉(13)；单个或多个小规格阵列磁敏感元件固定在支撑板(8)上，保证其在同一检测平面上；支撑板(8)与下紧固螺钉(13)连接固定，下紧固螺钉(13)沿竖杆(12)的长槽滑动，以调节改变磁敏感元件的检测高度；
L型横杆(9)与上紧固螺钉(11)连接固定，紧固螺钉(11)沿竖杆(12)的长槽滑动，紧固螺母(10)与上紧固螺钉(11)配合用以固定L型横杆(9)与竖杆(12)；上紧固螺钉(11)通过在L型横杆(9)的长槽中滑动，调节该小规格移动装置固定在小规格低频漏磁传感器上，用于定位检测；通过移动横杆(9)的平面位置，调节夹持装置在传感器上平面位置，从而实现磁敏感元件的平面位置变化。
2.根据权利要求1所述的一种低频漏磁传感器磁敏元件夹持组合多轴移动装置，其特征在于：大规格磁敏感元件与固定滑块(1)之间设有高弹性聚合物材料，用以实现磁敏感元件与固定滑块(1)之间的紧固。
3.根据权利要求1所述的一种低频漏磁传感器磁敏元件夹持组合多轴移动装置，其特征在于：固定滑块(1)沿托盘(2)表面移动或转动，以调节固定滑块(1)的位置；沿托盘(2)表面方向设多个固定滑块(1)用以紧固多个大规格磁敏感元件。
4.根据权利要求1所述的一种低频漏磁传感器磁敏元件夹持组合多轴移动装置，其特征在于：大规格低频漏磁传感器磁敏元件夹持用多轴移动装置安装过程：
1)首先，针对尺寸为70mm×40mm×56mm，两极靴距为30mm的U型低频漏磁传感器，选用大规格低频漏磁传感器磁敏元件夹持用多轴移动装置；
2)将单个霍尔元件通过与固定滑块中通槽尺寸相匹配的高弹性聚合物材料插入固定滑块(1)中固定；在托盘(2)中滑动、旋转固定滑块(1)，找到符合试验设计的检测角度和检测位置，霍尔元件角度和x方向检测位置固定完成；
3)将两侧左右悬臂(5)同时穿过托盘(2)的内槽，使其支撑脚水平托住托盘(2)；将两悬臂分别插入对应扣头内部的通槽中，上下移动，选定霍尔元件提离距离2mm时的位置，将两侧侧方紧固螺钉(3)通过扣头外槽旋入悬臂对应的螺纹孔，悬臂与扣头连接完成，霍尔元件z轴高度位置固定；
4)将L型下扣头(4)插入L型上扣头(7)的水平通槽中，同时移动上下扣头选择霍尔元件在y方向的检测位置，在该位置上，移动L型下扣头(4)在槽中的插入位置，使得上下扣头同时夹紧传感器，此时利用上端紧固螺钉(6)进行固定，上下扣头连接完成，霍尔元件y轴检测位置固定；至此大规格磁敏元件夹持装置安装完毕。
5.根据权利要求1所述的一种低频漏磁传感器磁敏元件夹持组合多轴移动装置，其特征在于：小规格低频漏磁传感器磁敏元件夹持用多轴移动装置安装过程：
1)首先，针对尺寸为16mm×10mm×27mm，两极靴距为7mm的U型低频漏磁传感器，选用小规格低频漏磁传感器磁敏元件夹持用多轴移动装置；
2)将两个巨磁阻元件用环氧树脂胶并排粘贴在支撑板(8)上，选择y方向上的阵列间距，巨磁阻元件y方向检测位置固定完成；
3)通过下紧固螺钉(13)将支撑板(8)固定在竖杆(12)上；通过下紧固螺钉(13)在竖杆(12)的长槽中移动，完成双阵列巨磁阻元件提离距离2mm的z方向位置固定；
4)将L型横杆(9)的长槽与竖杆(12)的长槽对齐，用上紧固螺钉(11)与紧固螺母(10)将其连接；同时移动L型横杆(9)和竖杆(12)，选择双阵列巨磁阻元件在x方向上的检测位置；通过上紧固螺钉(11)在L型横杆(9)的长槽移动，使夹持装置完全固定在小尺寸低频漏磁传感器上；此时L型横杆(9)与竖杆(12)连接完成，双阵列巨磁阻元件在x方向上的检测位置固定；至此小规格磁敏元件夹持装置安装完毕。
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