CN110220968A - 一种用于铁磁性材料的三轴缺陷漏磁检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于铁磁性材料的三轴缺陷漏磁检测装置。一种用于铁磁性材料的三轴缺陷漏磁检测装置包括：检测小车、漏磁检测组件、三轴磁力传感器、磁化器模块、数据采集与传输模块、上位机软件、结果分析与数据存储。检测小车采用手推小车形式。漏磁检测组件包含三轴磁力传感器与磁化器模块，固定于手推小车上。磁化器模块选用圆弧型磁芯，三轴磁力传感器模块选用MEMS三轴磁力传感器。数据采集与传输模块能够将漏磁检测组件检测到的漏磁信号进行采集处理，并将处理后的漏磁信号发送到上位机。上位机软件运用C++语言编写，在软件层面对信号进行处理，实现结果分析与数据存储。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢板裂纹检测装置，设计了一种适用于钢板低频漏磁检测的三轴缺陷漏磁检测装置。提高了铁磁性钢板裂纹的检测精度和稳定性，属于无损检测领域。
背景技术
近年来，随着我国工业化进程的不断推进，铁磁性板材在石油、石化、铁路、电力等领域得到了广泛应用。然而由于受到内外部介质腐蚀、设备本身应力腐蚀等原因，在使用过程中会出现裂纹、坑蚀、壁厚减薄等多种缺陷，给安全生产带来了隐患。漏磁检测技术作为无损检测技术的一种，在铁磁性材料的缺陷检测中得到了广泛应用：
1）漏磁检测是现今对钢板缺陷进行检测与评估的重要手段之一，其基本原理是：由获取到的缺陷漏磁场检测信号，来反演得到缺陷的长度、宽度、深度等信息。在漏磁检测技术中，定义与外加磁场平行的方向为漏磁场的水平方向，检测平面内与水平方向垂直的方向为切向方向，与检测平面垂直的方向为法向方向；
2）目前，在大部分研究过程中无论是数值模拟还是实验都是基于二维有限元分析或是仅仅检测铁磁性材料的径向漏磁信号，并没有全面研究和利用轴向以及环向漏磁信号，这样检测到的漏磁信号对于缺陷尺寸的识别会造成一定的困难。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于铁磁性材料的三轴缺陷漏磁检测装置，克服了上述现有技术的不足，其可有效提高低频漏磁检测精度和稳定性。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种用于铁磁性材料的三轴缺陷漏磁检测装置，包括检测小车（1）、漏磁检测组件（2）、三轴磁力传感器（3）、磁化器模块（4）、数据采集与传输模块（5）、上位机软件（6）、结果分析与数据存储（7）。
本发明提出的一种用于铁磁性材料的三轴缺陷漏磁检测装置是通过以下步骤实现的：
1）匀速推进检测小车（1），使漏磁检测组件（2）通过待测钢板；
2）磁化器（4）产生磁回路使待测钢板达到局部磁饱和状态，其下方的三维磁力传感器（3）沿行走路径扫查，输出三维漏磁信号；
3）三维漏磁信号经数据采集与传输模块（5）处理，由串口通信输入至上位机软件（6）；
4）利用 C++ 语言编译前面板界面，实现图像显示，缺陷识别及数据分析（7）；
本发明具有以下优点：三轴漏磁检测技术的应用与研究可以更多地测量和记录缺陷的信息，提高钢板表面缺陷的检测精度以及缺陷的识别能力，使得钢板缺陷和特征的检测与识别更加精确可靠。
附图说明
图1是本发明的一种用于铁磁性材料的三轴缺陷漏磁检测装置结构框图。
图2是多个三维霍尔芯片阵列排布的电路板简图。
图3是C++软件程序处理框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种用于铁磁性材料的三轴缺陷漏磁检测装置，包括检测小车（1）、漏磁检测组件（2）、三轴磁力传感器（3）、磁化器模块（4）、数据采集与传输模块（5）、上位机软件（6）、结果分析与数据存储（7）。检测小车采用手推小车形式。漏磁检测组件包含三轴磁力传感器与磁化器模块，固定于手推小车上。磁化器模块选用圆弧型磁芯，三轴磁力传感器模块选用MEMS三轴磁力传感器。数据采集与传输模块能够将漏磁检测组件检测到的漏磁信号进行采集处理，并将处理后的漏磁信号发送到上位机。上位机软件运用C++语言编写，在软件层面对信号进行处理，实现结果分析与数据存储：
（1）该磁化器模块使用弧度为270度的圆弧型磁芯，磁极类型为15mm,内径为45mm左右；
（2）MEMS三轴磁力传感器能够同时检测X、Y、Z三个方向的漏磁信号，且具有微型化、智能化、多功能、高集成度等特点。对于三轴磁力传感器，为增加扫查面积以及缺陷的空间分辨率，多个芯片阵列排布在设计电路板上，构成多通道检测传感器，各芯片独立、同步工作，实现多通道磁信号实时采集。其电路简图如图 2 所示；
（3）数据采集与传输模块是检测系统硬件设计的核心，是连接检测传感器和上位机的桥梁。为保证采集速度且尽可能减小控制模块尺寸，本文采用 ArduinoNanoV3.0 开发平台实现检测信号的实时显示和数据分析（ArduinoNanoV3.0 是一款基于开放原始代码的超小Simple I /O 平台，提供14个数字输入端口 TX、RX、D2 ～ D13，8 个模拟输入端口 A0 ～A7）；
（4）运用C++语言语言定义整个主界面的图形和工具栏，后在主界面中嵌入各种模块和控制命令，如轴向、周向、径向磁场分量的实时变化曲线与磁场强度值的显示，设置采样幅值、采样率、采样通道等按钮等。实现上位机的各种功能，系统软件程序框图如图3所示。
Claims (1)
1.一种用于铁磁性材料的三轴缺陷漏磁检测装置，由检测小车（1）、漏磁检测组件（2）、三轴磁力传感器（3）、磁化器模块（4）、数据采集与传输模块（5）、上位机软件（6）、结果分析与数据存储（7）组成；其特征在于：三轴磁力传感器（3）选用具有微型化、智能化、多功能、高集成度等特点的MEMS三轴磁力传感器，并且为增加扫查面积以及缺陷的空间分辨率，多个芯片阵列排布在设计电路板上，构成多通道检测传感器，各芯片独立、同步工作，实现多通道磁信号实时采集，其电路简图如附图 2 所示；上位机软件（6）运用C++语言定义整个主界面的图形和工具栏，并在主界面中嵌入各种模块和控制命令，如轴向、周向、径向磁场分量的实时变化曲线与磁场强度值的显示，设置采样幅值、采样率、采样通道等按钮等；实现上位机的各种功能，系统软件程序框图如附图3所示。
Priority Applications (1)
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| CN201910601540.8A CN110220968A (zh) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | 一种用于铁磁性材料的三轴缺陷漏磁检测装置 |
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| CN201910601540.8A CN110220968A (zh) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | 一种用于铁磁性材料的三轴缺陷漏磁检测装置 |
Publications (1)
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| CN201910601540.8A Pending CN110220968A (zh) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | 一种用于铁磁性材料的三轴缺陷漏磁检测装置 |
Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112098306A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-12-18 | 重庆交通大学 | 一种基于自发漏磁检测钢筋锈蚀装置 |
| CN112834605A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-05-25 | 马勇男 | 钢丝帘布检测方法 |
| WO2024040898A1 (zh) * | 2022-08-22 | 2024-02-29 | 华能(福建漳州)能源有限责任公司 | 一种基于LabVIEW的漏磁检测教具装置 |
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2019
- 2019-07-04 CN CN201910601540.8A patent/CN110220968A/zh active Pending
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN112098306A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-12-18 | 重庆交通大学 | 一种基于自发漏磁检测钢筋锈蚀装置 |
| CN112834605A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-05-25 | 马勇男 | 钢丝帘布检测方法 |
| CN112834605B (zh) * | 2021-03-09 | 2023-07-14 | 马勇男 | 钢丝帘布检测方法 |
| WO2024040898A1 (zh) * | 2022-08-22 | 2024-02-29 | 华能(福建漳州)能源有限责任公司 | 一种基于LabVIEW的漏磁检测教具装置 |
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Application publication date: 20190910 |
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