CN107806817A - 一种渗碳层厚度的检测装置及方法 - Google Patents

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于润桥
胡博
夏桂锁
程东方
程强强
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Ningbo Yinzhou Citai Electronic Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种渗碳层厚度的检测装置及方法，装置包括电连接的弱磁快速检测仪和阵列式隧道磁阻传感器组，其中，阵列式隧道磁阻传感器组包括四个传感器，其中两个传感器位于另外两个传感器的上方。方法包括步骤：将隧道磁阻传感器组的底部贴在待检测工件表面的一采样点处；每个隧道磁阻传感器组中的所有传感器的获取的磁感应数据均传递至弱磁快速检测仪中；弱磁快速检测仪对将所有的磁感应数据进行处理，获取该采样点当前时刻下渗碳层深度值。通过上述装置和方法，可以对待检测工件的渗碳层厚度进行快速、高效的无损检测，计算获取的深度值误差小。

Description

一种渗碳层厚度的检测装置及方法
技术领域
本发明涉及渗碳层检测领域，尤其涉及一种渗碳层厚度的检测装置及方法。
背景技术
渗碳是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。这是金属材料常见的一种热处理工艺。
渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25％)。渗碳后，钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火，以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度，并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性，使工件能承受冲击载荷。如果渗碳过深，有可能会使得渗碳件的心部硬度高，减低了渗碳件的抗冲击韧性，使得渗碳件容易发生断裂。如果渗碳过浅则工件的表面层硬度和耐磨性达不到要求。
目前国内外现行标准中渗碳层检测方法有三种：化学法(剥层法)、金相法、有效硬化层深度法。化学法精确，但是很麻烦，不适应现生产的快速检验。同理金相法和有效硬化层深度法同样不适应现生产的快速检验。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种渗碳层厚度的检测装置，
本发明的技术方案是：一种渗碳层厚度的检测装置，所述装置包括电连接的弱磁快速检测仪和阵列式隧道磁阻传感器组，其中，所述阵列式隧道磁阻传感器组包括四个传感器，其中两个传感器位于另外两个传感器的上方。
本发明还提供了一种渗碳层厚度的检测方法，所述方法包括步骤：
S1、将隧道磁阻传感器组的底部贴在待检测工件表面的一采样点处；
S2、每个所述隧道磁阻传感器组中的所有传感器的获取的磁感应数据均传递至弱磁快速检测仪中；
S3、所述弱磁快速检测仪对将所有的所述磁感应数据进行处理，获取该采样点当前时刻下渗碳层深度值。
较佳的，所述渗碳层深度值h1获取的方式为：
其中，Bz1是远离所述待检测工件表面的两个传感器获取的磁感应数据进行差值计算后的磁异常信号值，Bz2是靠近所述待检测工件表面的两个传感器21获取的磁感应数据进行差值计算后的磁异常信号值，h为远离所述待检测工件表面的所述传感器的底部到靠近所述待检测工件表面的所述传感器底部的距离。
较佳的，所述方法还包括步骤：在同一采样点获取不同时刻下的多组所述磁感应数据，每一组所述磁感应数据指的是在同一时刻下四个所述传感器的检测结果，计算获取每一组所述磁感应数据获取的渗碳层深度值后，对所有的所述渗碳层深度值进行处理获取最优结果。
较佳的，在所述待检测工件表面设置多个采样点，获取每个采样点的所述最优结果，对所有的所述最优结果进行处理，获取所述待检测工件渗碳层的最终深度值。
较佳的，利用求平均值的方式获取同一采样点处的最优结果以及渗碳层的最终深度值。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过上述装置和方法，可以对待检测工件的渗碳层厚度进行快速、高效的无损检测，计算获取的深度值误差小。且整个检测装置轻便，便于携带。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明一种渗碳层厚度的检测装置的结构示意图；
图2为本发明一种渗碳层厚度的检测方法的流程示意图；
图3为本发明一种渗碳层厚度的检测方法的使用状态示意图。；
附图中：1、弱磁快速检测仪；2、阵列式隧道磁阻传感器组；21、传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明一种渗碳层厚度的检测装置及方法进行详细说明。
实施例一
如图1所示，一种渗碳层厚度的检测装置，包括相连的弱磁快速检测仪1和阵列式隧道磁阻传感器组2。其中，弱磁快速检测仪1是将焊缝内的磁感应信号转换成为电信号并进行分析处理，阵列式隧道磁阻传感器组2则是用来采集该磁感应信号的。
近一步来讲，上述阵列式隧道磁阻传感器组2包括四个传感器21，这四个传感器21均与上述弱磁快速检测仪1相连，且其中四个传感器21平均分为两排，第一排位于第二排上方。
在检测时，将隧道磁阻传感器21组的底部平行贴附在待检测工件表面，即检测方向为沿着待检测工件表面。每个传感器21均获取磁感应数据，所有的磁感应数据均传递至弱磁快速检测仪1中进行处理，最终获取渗碳层的厚度值。
通过上述装置，可以对待检测工件的渗碳层厚度进行快速、高效的无损检测，计算获取的深度值误差小。且整个检测装置轻便，便于携带。
实施例二
如图2和3所示，一种渗碳层厚度的检测方法，包括步骤：
S1、将隧道磁阻传感器21组的底部贴在待检测工件表面的一采样点处；
S2、每个传感器21的获取的磁感应数据均传递至弱磁快速检测仪1中；
S3、弱磁快速检测仪1对将所有的磁感应数据进行处理，获取渗碳层深度值。
在上述方法中，检测时是需要将隧道磁阻传感器21组的底部贴在待检测工件表面，然后再实时将每个传感器21获取的磁感应数据传递至弱磁快速检测仪1，该弱磁快速检测仪1对所有的磁感应数据再进行处理，以获取渗碳层的深度值。
值得指出的是，利用公式：
获取渗碳层深度值h1，其中，Bz1是第一排的两个传感器21获取的磁感应数据进行差值计算后的磁异常信号值，Bz2是第二排的两个传感器21获取的磁感应数据进行差值计算后的磁异常信号值，h为第一排传感器21的底部到第二排传感器21底部的距离。
近一步来讲，在上述方法中，在同一采样点获取多组磁感应数据，每一组磁感应数据指的是在同一时刻下四个传感器21的检测结果。
近一步来讲，对于同一采样点，获取不同时刻下计算出的渗碳层的深度值，并将所有的深度值进行处理以获取同一采样点处的最优结果。
近一步来讲，在待检测工件表面设置多个采样点，获取每个采样点的最优结果，对所有的最优结果进行处理，获取渗碳层的最终深度值。
值得指出的是，可以利用求平均值的方式获取同一采样点处的最优结果以及渗碳层的最终深度值。
通过上述方法，可以对待检测工件的渗碳层厚度进行快速、高效的无损检测，计算获取的深度值误差小。且整个检测装置轻便，便于携带。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (3)

1.一种渗碳层厚度的检测装置，其特征在于，所述装置包括电连接的弱磁快速检测仪和阵列式隧道磁阻传感器组，其中，所述阵列式隧道磁阻传感器组包括四个传感器，其中两个传感器位于另外两个传感器的上方。
2.一种渗碳层厚度的检测方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
S1、将隧道磁阻传感器组的底部贴在待检测工件表面的一采样点处；
S2、每个所述隧道磁阻传感器组中的所有传感器的获取的磁感应数据均传递至弱磁快速检测仪中；
S3、所述弱磁快速检测仪对将所有的所述磁感应数据进行处理，获取该采样点当前时刻下渗碳层深度值。
3.根据权利要求2所述的渗碳层厚度的检测方法，其特征在于，所述渗碳层深度值h1获取的方式为：
<mrow> <mfrac> <mrow> <mi>B</mi> <mi>z</mi> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>B</mi> <mi>z</mi> <mn>2</mn> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>h</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>h</mi> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>h</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mfrac> </mrow>
其中，Bz1是远离所述待检测工件表面的两个传感器获取的磁感应数据进行差值计算后的磁异常信号值，Bz2是靠近所述待检测工件表面的两个传感器获取的磁感应数据进行差值计算后的磁异常信号值，h为远离所述待检测工件表面的所述传感器的底部到靠近所述待检测工件表面的所述传感器底部的距离。
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