CN106290548A - 一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法 - Google Patents

一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106290548A
CN106290548A CN201610746499.XA CN201610746499A CN106290548A CN 106290548 A CN106290548 A CN 106290548A CN 201610746499 A CN201610746499 A CN 201610746499A CN 106290548 A CN106290548 A CN 106290548A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensing element
induction coil
metal impurities
nonmetallic materials
permanent magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610746499.XA
Other languages
English (en)
Inventor
林俊明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eddysun Xiamen Electronic Co Ltd
Original Assignee
Eddysun Xiamen Electronic Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eddysun Xiamen Electronic Co Ltd filed Critical Eddysun Xiamen Electronic Co Ltd
Priority to CN201610746499.XA priority Critical patent/CN106290548A/zh
Publication of CN106290548A publication Critical patent/CN106290548A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法，利用旋转的永久磁铁和感应线圈，在被检非金属材料周围形成旋转的磁场，检测被检非金属材料内部的金属杂质，实现无激励源检测，旋转的磁场可使本发明装置不仅可以检测铁磁性金属杂质，而且可以检测非铁磁性金属杂质，适用于各种非金属材料内部金属杂质的无损检测工作。

Description

一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种无损检测装置及方法，特别是涉及一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法。
背景技术
一般检测非金属材料（固体或液体）内部金属杂质，通常采用永久磁铁或涡流检测方法。截至目前永久磁铁仅能用于检测铁磁性金属杂质，对于非铁磁性金属杂质，永久磁铁方法无法检测。而涡流检测法必须有激励源方能工作。对于某些检测应用场合，例如易燃易爆场合，不允许采用有源传感器，故此，对于这些特定场合，非金属材料内部非铁磁性金属杂质的检测成为一个难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法，利用旋转的永久磁铁和感应线圈，在被检非金属材料周围形成旋转的磁场，检测被检非金属材料内部的金属杂质，实现无激励源检测。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置，包括一个或多个永久磁铁、一个或多个感应线圈、信号显示器、旋转机械装置，其特征在于：所述一个或多个永久磁铁、一个或多个感应线圈组合固定在一起组成装置的传感部件；所述组合固定是指，一个感应线圈缠绕固定在一个永久磁铁外周面上，或一个感应线圈固定在一个永久磁铁旁边，或多个感应线圈分布固定在一个永久磁铁旁边，或上述固定方式的任意组合；所述感应线圈与信号显示器电连接；所述一个或多个永久磁铁、一个或多个感应线圈组合固定在一起组成的装置传感部件固定在旋转机械装置的旋转头上；所述旋转机械装置控制装置传感部件围绕被检非金属材料旋转，或控制装置传感部件自转。所述旋转机械装置控制装置传感部件围绕被检非金属材料旋转、或控制装置传感部件自转的转速根据检测灵敏度要求确定，当感应线圈参数、永久磁铁磁场强度参数确定的前提下，转速越高灵敏度越高，通过标定实验方式确定灵敏度与转速的对比关系，例如选取多个设定的转速，分别测量对应的灵敏度值，制作转速与灵敏度关系曲线。进一步的，所述一个或多个永久磁铁、一个或多个感应线圈组合固定在一起组成的装置传感部件的检测面固定多个滚轮或滚球或滚柱，用于保证装置传感部件的检测面与被检材料之间保持恒定的距离；所述多个滚轮或滚球或滚柱为非金属材料。一种利用旋转磁场检测金属杂质的方法，采用上述的装置，其特征在于：对于柱状的被检非金属材料，设置旋转机械装置控制装置传感部件围绕被检非金属材料旋转；调节旋转机械装置，使得装置传感部件的检测面贴近被检非金属材料表面；旋转机械装置控制装置传感部件围绕被检非金属材料旋转；永久磁铁在非金属材料周围旋转，形成旋转磁场；当非金属材料内部有金属杂质时，金属杂质切割磁场使得磁场发生扰动变化，感应线圈周围磁场变化，导致感应线圈产生感应电流，感应电流传输至信号显示器显示输出感应信号。
一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置，其特征在于：进一步的，所述旋转机械装置的旋转头与旋转电机之间采用钢丝轴连接，钢丝轴可弯曲，可根据检测要求选择相应的长度，对于易燃易爆场合，旋转机械装置可在易燃易爆场合外部远距离控制旋转，避免爆燃事故发生。一种利用旋转磁场检测金属杂质的方法，采用上述的装置，其特征在于：对于面状的被检非金属材料，设置旋转机械装置控制装置传感部件自转；调节旋转机械装置，使得装置传感部件的检测面贴近被检非金属材料表面；旋转机械装置控制装置传感部件自转；永久磁铁在非金属材料表面自转，形成旋转磁场；采用机械或手动方式移动装置传感部件沿着被检非金属材料表面移动扫查，当非金属材料内部有金属杂质时，金属杂质切割磁场使得磁场发生扰动变化，感应线圈周围磁场变化，导致感应线圈产生感应电流，感应电流传输至信号显示器显示输出感应信号。
本发明的有益效果是，一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法，利用旋转的永久磁铁和感应线圈，在被检非金属材料周围形成旋转的磁场，检测被检非金属材料内部的金属杂质，实现无激励源检测，旋转的磁场可使本发明装置不仅可以检测铁磁性金属杂质，而且可以检测非铁磁性金属杂质，适用于各种非金属材料内部金属杂质的无损检测工作。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法不局限于实施例。
附图说明
下面结合附图中实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明第一实施例的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法示意图。
图2是本发明第二实施例的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法示意图。
图3是本发明第三实施例的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法示意图。
图中，1.永久磁铁，2.感应线圈，3.信号显示器，4.旋转机械装置，5.被检非金属材料，6.金属杂质，10.磁场，11.滚球，12.钢丝轴。
具体实施方式
第一实施例，如图1，一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置，包括一个或多个永久磁铁1、一个或多个感应线圈2、信号显示器3、旋转机械装置4，其特征在于：所述一个或多个永久磁铁1、一个或多个感应线圈2组合固定在一起组成装置的传感部件；所述组合固定是指，一个感应线圈2缠绕固定在一个永久磁铁1外周面上，或一个感应线圈2固定在一个永久磁铁1旁边，或多个感应线圈2分布固定在一个永久磁铁1旁边，或上述固定方式的任意组合；所述感应线圈2与信号显示器3电连接；所述一个或多个永久磁铁1、一个或多个感应线圈2组合固定在一起组成的装置传感部件固定在旋转机械装置4的旋转头上；所述旋转机械装置4控制装置传感部件围绕被检非金属材料5旋转，或控制装置传感部件自转。所述旋转机械装置4控制装置传感部件围绕被检非金属材料5旋转、或控制装置传感部件自转的转速根据检测灵敏度要求确定，当感应线圈2参数、永久磁铁1磁场10强度参数确定的前提下，转速越高灵敏度越高。
第二实施例，如图2所示，进一步的，所述一个或多个永久磁铁1、一个或多个感应线圈2组合固定在一起组成的装置传感部件的检测面固定多个滚轮或滚球11或滚柱，用于保证装置传感部件的检测面与被检材料之间保持恒定的距离；所述多个滚轮或滚球11或滚柱为非金属材料。一种利用旋转磁场检测金属杂质的方法，采用上述的装置，其特征在于：对于柱状的被检非金属材料5，设置旋转机械装置4控制装置传感部件围绕被检非金属材料5旋转；调节旋转机械装置4，使得装置传感部件的检测面贴近被检非金属材料5表面；旋转机械装置4控制装置传感部件围绕被检非金属材料5旋转；永久磁铁1在非金属材料周围旋转，形成旋转磁场10；当非金属材料内部有金属杂质6时，金属杂质6切割磁场10使得磁场10发生扰动变化，感应线圈2周围磁场10变化，导致感应线圈2产生感应电流，感应电流传输至信号显示器3显示输出感应信号。
第三实施例，如图3所示，一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置，其特征在于：进一步的，所述旋转机械装置4的旋转头与旋转电机之间采用钢丝轴12连接，钢丝轴12可弯曲，可根据检测要求选择相应的长度，对于易燃易爆场合，旋转机械装置4可在易燃易爆场合外部远距离控制旋转，避免爆燃事故发生。一种利用旋转磁场检测金属杂质的方法，采用上述的装置，其特征在于：对于面状的被检非金属材料5，设置旋转机械装置4控制装置传感部件自转；调节旋转机械装置4，使得装置传感部件的检测面贴近被检非金属材料5表面；旋转机械装置4控制装置传感部件自转；永久磁铁1在非金属材料表面自转，形成旋转磁场10；采用机械或手动方式移动装置传感部件沿着被检非金属材料5表面移动扫查，当非金属材料内部有金属杂质6时，金属杂质6切割磁场10使得磁场10发生扰动变化，感应线圈2周围磁场10变化，导致感应线圈2产生感应电流，感应电流传输至信号显示器3显示输出感应信号。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置，包括一个或多个永久磁铁、一个或多个感应线圈、信号显示器、旋转机械装置，其特征在于：所述一个或多个永久磁铁、一个或多个感应线圈组合固定在一起组成装置的传感部件；所述组合固定是指，一个感应线圈缠绕固定在一个永久磁铁外周面上，或一个感应线圈固定在一个永久磁铁旁边，或多个感应线圈分布固定在一个永久磁铁旁边，或上述固定方式的任意组合；所述感应线圈与信号显示器电连接；所述一个或多个永久磁铁、一个或多个感应线圈组合固定在一起组成的装置传感部件固定在旋转机械装置的旋转头上；所述旋转机械装置控制装置传感部件围绕被检非金属材料旋转，或控制装置传感部件自转。
2.根据权利要求1所述的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置，其特征在于：所述旋转机械装置控制装置传感部件围绕被检非金属材料旋转、或控制装置传感部件自转的转速根据检测灵敏度要求确定，当感应线圈参数、永久磁铁磁场强度参数确定的前提下，转速越高灵敏度越高，通过标定实验方式确定灵敏度与转速的对比关系。
3.根据权利要求1所述的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置，其特征在于：进一步的，所述一个或多个永久磁铁、一个或多个感应线圈组合固定在一起组成的装置传感部件的检测面固定多个滚轮或滚球或滚柱，用于保证装置传感部件的检测面与被检材料之间保持恒定的距离；所述多个滚轮或滚球或滚柱为非金属材料。
4.根据权利要求1所述的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置，其特征在于：进一步的，所述旋转机械装置的旋转头与旋转电机之间采用钢丝轴连接。
5.一种利用旋转磁场检测金属杂质的方法，采用权利要求1至3所述的装置，其特征在于：对于柱状的被检非金属材料，设置旋转机械装置控制装置传感部件围绕被检非金属材料旋转；调节旋转机械装置，使得装置传感部件的检测面贴近被检非金属材料表面；旋转机械装置控制装置传感部件围绕被检非金属材料旋转；永久磁铁在非金属材料周围旋转，形成旋转磁场；当非金属材料内部有金属杂质时，金属杂质切割磁场使得磁场发生扰动变化，感应线圈周围磁场变化，导致感应线圈产生感应电流，感应电流传输至信号显示器显示输出感应信号。
6.一种利用旋转磁场检测金属杂质的方法，采用权利要求1至4所述的装置，其特征在于：对于面状的被检非金属材料，设置旋转机械装置控制装置传感部件自转；调节旋转机械装置，使得装置传感部件的检测面贴近被检非金属材料表面；旋转机械装置控制装置传感部件自转；永久磁铁在非金属材料表面自转，形成旋转磁场；采用机械或手动方式移动装置传感部件沿着被检非金属材料表面移动扫查，当非金属材料内部有金属杂质时，金属杂质切割磁场使得磁场发生扰动变化，感应线圈周围磁场变化，导致感应线圈产生感应电流，感应电流传输至信号显示器显示输出感应信号。
CN201610746499.XA 2016-08-29 2016-08-29 一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法 Pending CN106290548A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610746499.XA CN106290548A (zh) 2016-08-29 2016-08-29 一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610746499.XA CN106290548A (zh) 2016-08-29 2016-08-29 一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106290548A true CN106290548A (zh) 2017-01-04

Family

ID=57677688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610746499.XA Pending CN106290548A (zh) 2016-08-29 2016-08-29 一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106290548A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108195927A (zh) * 2017-12-22 2018-06-22 北京工业大学 基于磁化率测量原理的非铁磁性材料杂质无损检测传感器

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85204797U (zh) * 1985-12-07 1987-07-01 陈学煌 利用磁场的铁磁体探测装置
US5554932A (en) * 1993-12-17 1996-09-10 Eastman Kodak Company Measurement of a saturation magnetic flux density through use of a rotating permanent magnet
CN2241345Y (zh) * 1995-07-06 1996-11-27 陈立民 磁敏传感器
JPH09304345A (ja) * 1996-05-10 1997-11-28 Nippon Steel Corp 磁気ヘッド装置
US20060164091A1 (en) * 2005-01-26 2006-07-27 Battelle Memorial Institute Rotating magnet-induced current pipeline inspection tool and method
CN101281166A (zh) * 2008-05-09 2008-10-08 华中科技大学 一种永磁磁扰动无损检测方法与装置
CN101320082A (zh) * 2007-06-07 2008-12-10 勤益股份有限公司 霍尔磁场元件测试装置
JP2012198202A (ja) * 2011-03-07 2012-10-18 Toyohashi Univ Of Technology 微小磁性金属異物の検査装置
CN102944900A (zh) * 2012-11-15 2013-02-27 无锡中亚工具厂 智能寻物装置
CN104007170A (zh) * 2014-05-19 2014-08-27 中国科学院大学 基于电磁原理的通过状态转化测量金属液纯净度的方法
US20150022193A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 Allegro Microsystems, Llc Methods and Apparatus for Magnetic Sensor Having an Integrated Coil or Magnet to Detect a Non-Ferromagnetic Target
CN105548347A (zh) * 2015-12-12 2016-05-04 中国科学院大学 基于电磁感应原理的导体中缺陷探测方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85204797U (zh) * 1985-12-07 1987-07-01 陈学煌 利用磁场的铁磁体探测装置
US5554932A (en) * 1993-12-17 1996-09-10 Eastman Kodak Company Measurement of a saturation magnetic flux density through use of a rotating permanent magnet
CN2241345Y (zh) * 1995-07-06 1996-11-27 陈立民 磁敏传感器
JPH09304345A (ja) * 1996-05-10 1997-11-28 Nippon Steel Corp 磁気ヘッド装置
US20060164091A1 (en) * 2005-01-26 2006-07-27 Battelle Memorial Institute Rotating magnet-induced current pipeline inspection tool and method
CN101320082A (zh) * 2007-06-07 2008-12-10 勤益股份有限公司 霍尔磁场元件测试装置
CN101281166A (zh) * 2008-05-09 2008-10-08 华中科技大学 一种永磁磁扰动无损检测方法与装置
JP2012198202A (ja) * 2011-03-07 2012-10-18 Toyohashi Univ Of Technology 微小磁性金属異物の検査装置
CN102944900A (zh) * 2012-11-15 2013-02-27 无锡中亚工具厂 智能寻物装置
US20150022193A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 Allegro Microsystems, Llc Methods and Apparatus for Magnetic Sensor Having an Integrated Coil or Magnet to Detect a Non-Ferromagnetic Target
CN104007170A (zh) * 2014-05-19 2014-08-27 中国科学院大学 基于电磁原理的通过状态转化测量金属液纯净度的方法
CN105548347A (zh) * 2015-12-12 2016-05-04 中国科学院大学 基于电磁感应原理的导体中缺陷探测方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
洪文峰 等: "智能金属探测器设计", 《工矿自动化》 *
雷毅 主编: "《金属焊接》", 31 October 2011, 中国石油大学出版社 *
鲍爱莲 主编: "《焊接检验》", 31 August 2012, 哈尔滨工业大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108195927A (zh) * 2017-12-22 2018-06-22 北京工业大学 基于磁化率测量原理的非铁磁性材料杂质无损检测传感器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6791270B2 (ja) 磁性体の検査装置および磁性体の検査方法
US9494556B2 (en) Active mechanical force and axial load sensor
US8058865B2 (en) Sensor device, sensor arrangement, and method of measuring a property of an object
US8079275B2 (en) Shaft arrangement having a rolling bearing
KR101643182B1 (ko) 주위 자기장 차단 자기탄성 토크 센서
JP2018508775A (ja) 少なくとも３つの磁界センサを用いて力またはモーメントを測定するシステム
JP2014219402A (ja) 磁気弾性トルクセンサおよび方法
JP4879483B2 (ja) インベアリングトルクセンサ機器
JP2016509232A (ja) 磁気リニアまたはロータリエンコーダ
JP2018508776A (ja) 少なくとも４つの磁界センサを用いて力またはモーメントを測定するシステム
CN104374412B (zh) 一种用于磁感应齿轮编码器的磁场结构
US9903741B2 (en) Magnetic position sensor and sensing method
CN104458899A (zh) 大型螺母锻件磁粉检测装置及检测方法
CN107202966A (zh) 一种变压器绕组相间漏磁场的测量方法和系统
US20200209080A1 (en) System and method for measuring electromagnetic characteristic on a component
CN106290548A (zh) 一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法
JP2017150904A (ja) 探傷装置および探傷方法
US7024946B2 (en) Assembly for measuring movement of and a torque applied to a shaft
US10488278B2 (en) Planar magnetoelastic force sensor
CN207019696U (zh) 一种基于角度检测的磁感应传感器
JPH08277836A (ja) ローラーベアリングの自転すべり率抑制装置
JP2010230484A (ja) 研削焼け検出装置および研削焼け検出方法
Mateev et al. Magnetic elastomer sensor for dynamic torque measurements in magnetic gears
JP5008274B2 (ja) トルク検出装置及び回転角度検出装置
JP3438460B2 (ja) 磁気式回転角度センサ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170104

RJ01 Rejection of invention patent application after publication