CN113030797A - 适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法 - Google Patents
适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113030797A CN113030797A CN202110409885.0A CN202110409885A CN113030797A CN 113030797 A CN113030797 A CN 113030797A CN 202110409885 A CN202110409885 A CN 202110409885A CN 113030797 A CN113030797 A CN 113030797A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- probe
- sensing coil
- magnetic
- layer
- sample
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
- G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/06794—Devices for sensing when probes are in contact, or in position to contact, with measured object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法。该装置包括底板、三轴精密位移台、多节式连接杆、滑轨块、B探针组件、双层H传感线圈组件、八向样品固定台和激励;底板上固定有三轴精密位移台和八向样品固定台的底座;多节式连接杆的一个端部与三轴精密位移台的输出端固定连接,多节式连接杆的其余末端分别与各自的滑轨块固定连接;每个滑轨块的滑轨中滑动连接有一个双层H传感线圈组件和两个B探针组件;双层H传感线圈组件位于两个B探针组件之间。本方法可以针对残余应力对磁性材料造成的局部磁性能恶化进行分析,测量范围可调节,测量普适性高,测量精度高且可实现不断电的连续化磁特性测量。
Description
技术领域
本发明涉及磁性测量领域,具体是一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法。
背景技术
随着我国经济的飞速发展,工业化和电气化水平的不断提高,对电力设备的工作效率提出了更高的要求。磁性材料是电机、变压器等现代电力设备中铁芯制备的关键材料,准确测量并模拟其磁特性是进行电气设备优化的前提条件。
在实际工况中,对磁性材料的卷绕、切割、装配等多种工序所伴随的机械应力和热应力等残余应力会极大地影响其磁特性。目前对于残余应力的整体磁性能劣化分析已经比较成熟,可以采用爱泼斯坦方圈法、环形样件法等,而对于局部磁性能的劣化分析,通常采用B探针测量磁通密度,H传感线圈测量磁场强度的方式,以得到磁性材料某一点的磁特性。文献《铁心表面局部磁特性检测系统研究》中制作的传感器探头,包括四个可以测得磁通密度信号的B探针和两组可以测得磁感应强度信号的H传感线圈以及制作传感器骨架的胶木块。其中,H传感线圈在传感器探头总体结构的中央位置,B探针均匀分布在H传感线圈周围。然而,B探针和H传感线圈的位置相对固定,测量区域可变性较小,测量点不连续,且B探针之间距离受H传感线圈大小限制,测量精度也不够高。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明拟解决的技术问题是,提供一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法。
本发明解决所述装置技术问题的技术方案是,提供一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置,其特征在于,该装置包括底板、三轴精密位移台、多节式连接杆、滑轨块、B探针组件、双层H传感线圈组件、八向样品固定台和激励;
所述底板上固定有三轴精密位移台和八向样品固定台的底座;多节式连接杆的一个端部与三轴精密位移台的输出端固定连接,多节式连接杆的其余末端分别与各自的滑轨块固定连接;每个滑轨块的滑轨中滑动连接有一个双层H传感线圈组件和两个B探针组件;双层H传感线圈组件位于两个B探针组件之间;八向样品固定台用于固定待测样品;激励用于形成磁场对待测样品激磁。
本发明解决所述方法技术问题的技术方案是,提供一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量方法,其特征在于,该方法基于所述装置,包括以下步骤:
(1)安装待测样品并连接实验电路:将施加激磁的待测样品去除绝缘层后,放置在八向样品固定台的中心位置,将八个方向的挡板调节螺栓穿过对应的调节螺母进入凹槽轨道中,拧动挡板调节螺栓进而带动对应方向的绝缘挡板向前移动直至与待测样品紧贴,从而在八个方向固定待测样品;
将可伸缩式B探针和H传感线圈的引线均连接在一级放大电路的相应输入端上,一级放大电路的输出端连接在采集卡的相应输入端,采集卡同时连接电脑,在电脑内加载磁测量虚拟仪器工作台,采集卡与电脑进行双向通信;采集卡的输出端经过功放与相应的水冷电阻串联,再经相应的隔离变压器连接到激励上;
(2)第一个测量点的测量:通过调节三轴精密位移台初步对应滑轨块与待测样品的位置;通过滑动两个B探针滑块,使得两个可伸缩式B探针之间的距离与待测样品的磁性能恶化区域所需测量精度适配;
通过调节X方向精密位移轴和Y方向精密位移轴,使得第二PCB板的中心位于第一个测量点正上方;通过调节Z方向精密位移轴使得外层的H传感线圈与待测样品达到接触且不挤压的状态,同时可伸缩式B探针顶住待测样品,与待测样品接触;开始测量,控制采集卡输出激磁信号,此时采集卡采集可伸缩式B探针和H传感线圈在第一个测量点的B感应电压信号和H感应电压信号等输出信号,被磁测量虚拟仪器工作台还原成B信号和H信号,得到第一个测量点的B-H曲线以及相应测量点的磁通密度B、磁场强度H和损耗等值;
(3)第二个测量点的测量:重复步骤(2),调节X方向精密位移轴、Y方向精密位移轴和Z方向精密位移轴,将可伸缩式B探针和H传感线圈移动至第二个测量点,得到第二个测量点的B-H曲线以及相应测量点的磁通密度B、磁场强度H和损耗等值;
(4)完成整个磁性能恶化区域所有测量点的测量:重复步骤(3),得到在当前激磁频率和磁通密度下的可伸缩式B探针和H传感线圈在磁性能恶化区域所有测量点的输出信号,再通过后处理得到每个测量点的B-H曲线以及相应测量点的磁通密度B、磁场强度H和损耗等值;
(5)分布规律的得到:对于磁通密度B,以步骤(4)得到的多个测量点的磁通密度B作等高线云图,进而得到整个磁性能恶化区域上的磁通密度分布规律;磁场强度H和损耗等值的分布规律同理。
与现有技术相比,本发明有益效果在于:
(1)本方法将待测样品用八向样品固定台固定好后,通过滑动B探针组件和双层H传感线圈组件,使两个B探针之间的距离与待测样品磁性能恶化区域适配,并保证双层H传感线圈组件位于待测点正上方中心位置,将测得的四个磁场强度值插值拟合结果作为待测点磁场强度。本方法可以针对残余应力对磁性材料造成的局部磁性能恶化进行分析,测量范围可调节,测量普适性高,测量精度高且可实现不断电的连续化磁特性测量。
(2)本装置采用八向分离的样品固定方式,由于残余应力影响下的磁性材料样品可能出现变形、弯曲、形状不规则等问题,八个方向的固定可以共同使用,也可以其中几个单独使用,可更好的适配各种不同尺寸形状的待测磁性材料样品,同时避免在测试过程中因样品震动而导致测试结果波动大的问题。
(3)本装置采用多节式连接杆,可采用任意的拼接方式进行组装,可拼接成直线形、直角形、折线形、树状连接杆。多节式连接杆的末端也可以根据实际测量需求,连接一个或多个滑轨块,实现一点测量或多点同时测量。多节式连接杆可以在精密调节测量位置前初步对应测量部分与待测部分的位置,拆装方便,组合方式多样。
(4)本装置采用两个B探针组件置于双层H传感线圈组件左右两侧,通过滑动B探针组件及双层H传感线圈组件,使得两个B探针之间的距离可变,同时双层H传感线圈组件略高于B探针组件,故B探针组件可以几乎相邻放置,两个B探针间的距离不受H线圈宽度限制,可适用于不同样品中对于B探针距离的不同需求,测量范围可调节,测量普适性更强。
(5)本装置采用两组双层共四个H线圈分布于待测点处,将测得的四个磁场强度值进行插值平均计算,得到的待测点表面的磁场强度,计算结果更加精确。
(6)本装置中,双层H传感线圈竖直方向可动,配合可伸缩式B探针使用,即使待测样品表面由于残余应力导致凹陷或不规则,也可以保证下层H传感线圈与B探针均紧贴待测样品的表面,不再局限于平面上的磁测量。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的三轴精密位移台的结构示意图;
图3为本发明的多节式连接杆的第一类连接块和第二类连接块的装配示意图;
图4为本发明的滑轨块、B探针组件及双层H传感线圈组件的装配示意图;
图5为本发明的B探针组件的结构示意图;
图6为本发明的双层H传感线圈组件的结构示意图;
图7为本发明的八向样品固定台的结构示意图。
图中:1、底板;2、三轴精密位移台;3、多节式连接杆;4、滑轨块;5、B探针组件;6、双层H传感线圈组件;7、八向样品固定台;8、待测样品;9、激励;
21、第一底座;22、竖直支撑臂;23、X方向精密位移轴;24、Y方向精密位移轴;25、Z方向精密位移轴;26、X方向精密位移轴调节旋钮;27、Y方向精密位移轴调节旋钮;28、Z方向精密位移轴调节旋钮;
31、第一类连接块;32、第二类连接块;33、连接块固定螺丝;
51、第一PCB板;52、可伸缩式B探针;53、B探针滑块;
61、第二PCB板;62、H传感线圈;63、不导磁棒;64、活动杆;65、双层H传感线圈滑块;
71、第二底座;72、绝缘挡板;73、挡板调节螺栓、74、凹槽轨道;75、调节螺母。
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明,不限制本申请权利要求的保护范围。
本发明提供了一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置(简称装置),其特征在于,该装置包括底板1、三轴精密位移台2、多节式连接杆3、滑轨块4、B探针组件5、双层H传感线圈组件6、八向样品固定台7和激励9;
所述底板1上固定有三轴精密位移台2和八向样品固定台7的底座;多节式连接杆3的一个端部与三轴精密位移台2的输出端固定连接,多节式连接杆3的其余末端分别与各自的滑轨块4固定连接;多节式连接杆3可以连接多个滑轨块4;每个滑轨块4的滑轨中滑动连接有一个双层H传感线圈组件6和两个B探针组件5;一个双层H传感线圈组件6的两侧分别为一个B探针组件5,即双层H传感线圈组件6位于两个B探针组件5之间;八向样品固定台7用于固定待测样品8;激励9用于形成磁场对待测样品8激磁。
优选地,滑轨块4的数量和双层H传感线圈组件6的数量相同;
优选地,所述三轴精密位移台2包括第一底座21、竖直支撑臂22、X方向精密位移轴23、Y方向精密位移轴24、Z方向精密位移轴25、X方向精密位移轴调节旋钮26、Y方向精密位移轴调节旋钮27和Z方向精密位移轴调节旋钮28;所述X方向精密位移轴23固定于第一底座21的中心线位置,竖直支撑臂22滑动安装于X方向精密位移轴23上,调节X方向精密位移轴调节旋钮26带动竖直支撑臂22沿X方向滑动;Z方向精密位移轴25固定于竖直支撑臂22的侧面,Y方向精密位移轴24滑动安装于Z方向精密位移轴25上,调节Z方向精密位移轴调节旋钮28带动Y方向精密位移轴24沿Z方向滑动;多节式连接杆3的第二类连接块32固定于Y方向精密位移轴24上,调节Y方向精密位移轴调节旋钮27带动多节式连接杆3沿Y方向滑动;X方向精密位移轴23、Y方向精密位移轴24和Z方向精密位移轴25上均标有刻度,通过调节X方向精密位移轴调节旋钮26、Y方向精密位移轴调节旋钮27和Z方向精密位移轴调节旋钮28,可以实现多节式连接杆3在可调范围内任意位置的精密移动。
优选地,所述多节式连接杆3由第二类连接块32和第一类连接块31拼接而成,第二类连接块32位于多节式连接杆3的端部,其余为第一类连接块31;第二类连接块32分别与三轴精密位移台2的输出端和滑轨块4固定连接。多节式连接杆3的末端可以连接多个第二类连接块32,以连接多个滑轨块4,以满足多个测试点同时测量的需求。第一类连接块31连接形状和长度也是多变的,第一类连接块31的个数和拼接方式根据待测样品8的数量、大小以及待测点与三轴精密位移台2的距离确定。本实施例中,三轴精密位移台2的输出端为Y方向精密位移轴24。第二类连接块32和第一类连接块31均为金属块。
优选地,第一类连接块31的一组相邻两个侧面均设置有凸起,另外一组相邻两个侧面均设置有凹槽;第二类连接块32的一个侧面设置有凸起或凹槽,其相对的侧面为一个平板;平板通过螺丝分别与三轴精密位移台2的输出端和滑轨块4固定连接;所有凹槽的尺寸相同,所有凸起的尺寸相同,凹槽和凸起适配,凹槽和凸起上均开有用于固定的螺纹孔;相邻连接块的凸起和凹槽拼接配合并通过连接块固定螺丝33固定。
优选地,所述B探针组件5包括第一PCB板51、可伸缩式B探针52和B探针滑块53;B探针滑块53上设置有与B探针滑块53的形状适配的第一PCB板51;第一PCB板51上设置有可伸缩式B探针52及其引线,位于第一PCB板51的中间位置附近;B探针滑块53滑动安装于滑轨块4的滑轨中,实现可伸缩式B探针52在滑轨块4内的滑动。
优选地,所述双层H传感线圈组件6包括第二PCB板61、H传感线圈62、不导磁棒63、活动杆64和双层H传感线圈滑块65;两个与双层H传感线圈滑块65的始端形状适配的第二PCB板61通过其四角设置的不导磁棒63连接为整体,形成双层PCB板;每层第二PCB板61上均安装有两个对称设置的H传感线圈62;两层第二PCB板61上的H传感线圈62的位置对应设置;不导磁棒63的高度大于H传感线圈62的厚度,两层H传感线圈62之间距离保持恒定;双层H传感线圈滑块65的始端开有至少两个圆形通孔,末端滑动安装于滑轨块4的滑轨中;活动杆64为光滑圆杆,至少两个活动杆64分别穿过各自的圆形通孔,与圆形通孔间隙配合,能够在圆形通孔中自由滑动,末端与双层PCB板固定连接,这样设置使得测量时外层的H传感线圈62与待测样品8可达到接触且不挤压的状态。
优选地,所述滑轨块4上设置有刻度,保证B探针组件5和双层H传感线圈组件6在滑轨块4上滑动时的精确定位。
优选地,第二PCB板61和双层H传感线圈滑块65的始端的形状均为工字型,且双层H传感线圈滑块65的高度大于B探针滑块53,使得B探针滑块53能够滑到滑轨块4和双层H传感线圈滑块65之间,增大B探针组件5的移动范围,两个嵌入的B探针滑块53几乎可以相邻放置,此时可伸缩式B探针52位于双层H传感线圈组件6的工字型的凹陷处,两个可伸缩式B探针52之间的距离不受H传感线圈62的宽度限制,可以达到很小,测量精度高,实现更加精细的局部测量。
优选地,两个H传感线圈62对称设置于工字型第二PCB板61的两个横边上,位于竖边两端的正外侧。
优选地,所述八向样品固定台7包括第二底座71、绝缘挡板72、挡板调节螺栓73、凹槽轨道74和调节螺母75;所述第二底座71为正八边形,其上均匀开有八条凹槽轨道74;每条凹槽轨道74的始端均固定有一个调节螺母75,末端均指向正八边形的中心;每条凹槽轨道74内分别滑动设置有一个挡板调节螺栓73和一个绝缘挡板72,绝缘挡板72与挡板调节螺栓73的末端接触;挡板调节螺栓73与调节螺母75螺纹连接;测量时,转动挡板调节螺栓73,进而推动绝缘挡板72向前移动直至与待测样品8紧贴,从八个方向上固定待测样品8。
待测样品8形状可以是但不限于环形叠片和方形单片;测量时的激励9的施加方式视具体情况而定。对于方形单片,方形单片中设置磁轭,磁轭的极头与方形单片边缘接触;对于环形叠片,激磁绕组缠绕在环形叠片上进行激磁。
本发明中装置的制作流程如下:
(1)制作B探针组件5和双层H传感线圈组件6:
将可伸缩式B探针52及其引线焊于第一PCB板51一面上,第一PCB板51的另一面粘贴在B探针滑块53上;
将四个H传感线圈62及其引线分别两两粘贴在第二PCB板61上,两个第二PCB板61之间用不导磁棒63固定,活动杆64从双层H传感线圈滑块65上的通孔穿过,并与双层PCB板固定。
(2)将B探针组件5和双层H传感线圈组件6装配于滑轨块4上:将第一个B探针组件5、双层H传感线圈组件6和第二个B探针组件5依次滑入滑轨块4的滑轨中,可加入适量润滑剂,使B探针组件5和双层H传感线圈组件6在滑轨块4内达到可滑动但不晃动的状态。
(3)装配多节式连接杆3:根据待测样品8的尺寸和形状以及测试点的数量,选择适合数量的第一类连接块31以及适合的拼接方式进行拼接;第二类连接块32的平板通过螺丝分别与三轴精密位移台2的输出端和滑轨块4固定连接。
装置制作完成后,可进行分布式磁测量。
本发明同时提供了一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量方法(简称方法),其特征在于,该方法基于所述装置,包括以下步骤:
(1)安装待测样品8并连接实验电路:将施加激磁的待测样品8(以环芯叠片为例)去除待测区域绝缘层后,放置在八向样品固定台7的中心位置,将八个方向的挡板调节螺栓73穿过对应的调节螺母75进入凹槽轨道74中,拧动挡板调节螺栓73进而带动对应方向的绝缘挡板72向前移动直至与待测样品8紧贴,从而在八个方向固定待测样品8;
将可伸缩式B探针52和H传感线圈62的引线均连接在一级放大电路的相应输入端上,一级放大电路的输出端连接在采集卡的相应输入端,采集卡同时连接电脑,在电脑内加载磁测量虚拟仪器工作台,采集卡与电脑进行双向通信;采集卡的输出端经过功放与相应的水冷电阻串联,再经相应的隔离变压器连接到激励9上;完成后检查电路接线有无问题;
(2)第一个测量点的测量:通过调节三轴精密位移台2初步对应滑轨块4与待测样品8的位置;通过滑动两个B探针滑块53,使得两个可伸缩式B探针52之间的距离与待测样品8的磁性能恶化区域所需测量精度适配;
通过调节X方向精密位移轴23和Y方向精密位移轴24,使得第二PCB板61的中心位于第一个测量点正上方;通过调节Z方向精密位移轴25使得外层的H传感线圈62与待测样品8达到接触且不挤压的状态,同时可伸缩式B探针52顶住待测样品8,与待测样品8接触;开始测量,控制采集卡输出激磁信号,此时采集卡采集可伸缩式B探针52和H传感线圈62在第一个测量点的B感应电压信号和H感应电压信号等输出信号,被磁测量虚拟仪器工作台还原成B信号和H信号,得到第一个测量点的磁通密度B、磁场强度H、B-H曲线和损耗等值;
(3)第二个测量点的测量:重复步骤(2),调节X方向精密位移轴23、Y方向精密位移轴24和Z方向精密位移轴25,将可伸缩式B探针52和H传感线圈62移动至第二个测量点,得到第二个测量点的磁通密度B、磁场强度H、B-H曲线和损耗等值。
(4)完成整个磁性能恶化区域所有测量点的测量:重复步骤(3),得到在当前激磁频率和磁通密度下的可伸缩式B探针52和H传感线圈62在磁性能恶化区域所有测量点的输出信号,再通过后处理得到每个测量点的磁通密度B、磁场强度H、B-H曲线和损耗等值。
(5)分布规律的得到:对于磁通密度B,以步骤(4)得到的多个测量点的磁通密度B作等高线云图,即可得到整个磁性能恶化区域上的磁通密度分布规律;磁场强度H和损耗等值的分布规律同理。
通过得到的磁通密度B、磁场强度H、B-H曲线和损耗等值以及磁通密度分布规律、磁场强度分布规律和损耗等值分布规律,完成该参数下的局部残余应力影响下磁性材料的磁特性的分布式测量。
在测量过程中,激励9可以不间断,通过调节三轴精密位移台2实现一段距离上的连续化的磁特性测量。同时,也可以改变激磁频率、磁通密度等参数,得到相应的磁通密度B、磁场强度H、B-H曲线和损耗等值以及磁通密度分布规律、磁场强度分布规律和损耗等值分布规律。
本发明未述及之处适用于现有技术。
Claims (10)
1.一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置,其特征在于,该装置包括底板、三轴精密位移台、多节式连接杆、滑轨块、B探针组件、双层H传感线圈组件、八向样品固定台和激励;
所述底板上固定有三轴精密位移台和八向样品固定台的底座;多节式连接杆的一个端部与三轴精密位移台的输出端固定连接,多节式连接杆的其余末端分别与各自的滑轨块固定连接;每个滑轨块的滑轨中滑动连接有一个双层H传感线圈组件和两个B探针组件;双层H传感线圈组件位于两个B探针组件之间;八向样品固定台用于固定待测样品;激励用于形成磁场对待测样品激磁。
2.根据权利要求1所述的适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置,其特征在于,所述三轴精密位移台包括第一底座、竖直支撑臂、X方向精密位移轴、Y方向精密位移轴、Z方向精密位移轴、X方向精密位移轴调节旋钮、Y方向精密位移轴调节旋钮和Z方向精密位移轴调节旋钮;所述X方向精密位移轴固定于第一底座的中心线位置,竖直支撑臂滑动安装于X方向精密位移轴上,调节X方向精密位移轴调节旋钮带动竖直支撑臂沿X方向滑动;Z方向精密位移轴固定于竖直支撑臂的侧面,Y方向精密位移轴滑动安装于Z方向精密位移轴上,调节Z方向精密位移轴调节旋钮带动Y方向精密位移轴沿Z方向滑动;多节式连接杆的第二类连接块固定于Y方向精密位移轴上,调节Y方向精密位移轴调节旋钮带动多节式连接杆沿Y方向滑动。
3.根据权利要求1所述的适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置,其特征在于,所述多节式连接杆由第二类连接块和第一类连接块拼接而成,第二类连接块位于多节式连接杆的端部,其余为第一类连接块;第二类连接块分别与三轴精密位移台的输出端和滑轨块固定连接。
4.根据权利要求3所述的适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置,其特征在于,第一类连接块的一组相邻两个侧面均设置有凸起,另外一组相邻两个侧面均设置有凹槽;第二类连接块的一个侧面设置有凸起或凹槽,其相对的侧面为一个平板;平板分别与三轴精密位移台的输出端和滑轨块固定连接;所有凹槽的尺寸相同,所有凸起的尺寸相同,凹槽和凸起适配,凹槽和凸起上均开有用于固定的螺纹孔;相邻连接块的凸起和凹槽拼接配合并通过连接块固定螺丝固定。
5.根据权利要求1所述的适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置,其特征在于,所述B探针组件包括第一PCB板、可伸缩式B探针和B探针滑块;B探针滑块上设置有与B探针滑块的形状适配的第一PCB板;第一PCB板上设置有可伸缩式B探针及其引线;B探针滑块滑动安装于滑轨块的滑轨中,实现可伸缩式B探针在滑轨块内的滑动。
6.根据权利要求1所述的适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置,其特征在于,所述双层H传感线圈组件包括第二PCB板、H传感线圈、不导磁棒、活动杆和双层H传感线圈滑块;两个与双层H传感线圈滑块的始端形状适配的第二PCB板通过不导磁棒连接为整体,形成双层PCB板;每层第二PCB板上均安装有两个对称设置的H传感线圈;两层第二PCB板上的H传感线圈的位置对应;双层H传感线圈滑块的始端开有至少两个圆形通孔,末端滑动安装于滑轨块的滑轨中;至少两个活动杆分别穿过各自的圆形通孔,与圆形通孔间隙配合,能够在圆形通孔中自由滑动,末端与双层PCB板固定连接。
7.根据权利要求6所述的适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置,其特征在于,第二PCB板和双层H传感线圈滑块的始端的形状均为工字型,且双层H传感线圈滑块的高度大于B探针滑块,使得B探针滑块能够滑到滑轨块和双层H传感线圈滑块之间,此时可伸缩式B探针位于双层H传感线圈组件的工字型的凹陷处。
8.根据权利要求7所述的适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置,其特征在于,两个H传感线圈对称设置于工字型第二PCB板的两个横边上,位于竖边两端的正外侧。
9.根据权利要求1所述的适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置,其特征在于,所述八向样品固定台包括第二底座、绝缘挡板、挡板调节螺栓、凹槽轨道和调节螺母;所述第二底座为正八边形,其上均匀开有八条凹槽轨道;每条凹槽轨道的始端均固定有一个调节螺母,末端均指向正八边形的中心;每条凹槽轨道内分别滑动设置有一个挡板调节螺栓和一个绝缘挡板,绝缘挡板与挡板调节螺栓的末端接触;挡板调节螺栓与调节螺母螺纹连接。
10.一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量方法,其特征在于,该方法基于权利要求1-9任一所述装置,包括以下步骤:
(1)安装待测样品并连接实验电路:将施加激磁的待测样品去除绝缘层后,放置在八向样品固定台的中心位置,将八个方向的挡板调节螺栓穿过对应的调节螺母进入凹槽轨道中,拧动挡板调节螺栓进而带动对应方向的绝缘挡板向前移动直至与待测样品紧贴,从而在八个方向固定待测样品;
将可伸缩式B探针和H传感线圈的引线均连接在一级放大电路的相应输入端上,一级放大电路的输出端连接在采集卡的相应输入端,采集卡同时连接电脑,在电脑内加载磁测量虚拟仪器工作台,采集卡与电脑进行双向通信;采集卡的输出端经过功放与相应的水冷电阻串联,再经相应的隔离变压器连接到激励上;
(2)第一个测量点的测量:通过调节三轴精密位移台初步对应滑轨块与待测样品的位置;通过滑动两个B探针滑块,使得两个可伸缩式B探针之间的距离与待测样品的磁性能恶化区域所需测量精度适配;
通过调节X方向精密位移轴和Y方向精密位移轴,使得第二PCB板的中心位于第一个测量点正上方;通过调节Z方向精密位移轴使得外层的H传感线圈与待测样品达到接触且不挤压的状态,同时可伸缩式B探针顶住待测样品,与待测样品接触;开始测量,控制采集卡输出激磁信号,此时采集卡采集可伸缩式B探针和H传感线圈在第一个测量点的B感应电压信号和H感应电压信号等输出信号,被磁测量虚拟仪器工作台还原成B信号和H信号,得到第一个测量点的磁通密度B、磁场强度H、B-H曲线和损耗等值;
(3)第二个测量点的测量:重复步骤(2),调节X方向精密位移轴、Y方向精密位移轴和Z方向精密位移轴,将可伸缩式B探针和H传感线圈移动至第二个测量点,得到第二个测量点的磁通密度B、磁场强度H、B-H曲线和损耗等值;
(4)完成整个磁性能恶化区域所有测量点的测量:重复步骤(3),得到在当前激磁频率和磁通密度下的可伸缩式B探针和H传感线圈在磁性能恶化区域所有测量点的输出信号,再通过后处理得到每个测量点的磁通密度B、磁场强度H、B-H曲线和损耗等值;
(5)分布规律的得到:对于磁通密度B,以步骤(4)得到的多个测量点的磁通密度B作等高线云图,进而得到整个磁性能恶化区域上的磁通密度分布规律;磁场强度H和损耗等值的分布规律同理。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110409885.0A CN113030797B (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110409885.0A CN113030797B (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113030797A true CN113030797A (zh) | 2021-06-25 |
CN113030797B CN113030797B (zh) | 2022-08-19 |
Family
ID=76457259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110409885.0A Active CN113030797B (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113030797B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114779138A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-22 | 河北工业大学 | 一种叠置型磁性材料磁特性测试平台 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106932741A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-07-07 | 沈阳工业大学 | 电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置 |
CN107037344A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-08-11 | 黄调久 | 一种电磁阀性能的综合测试设备 |
CN108919150A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-30 | 河北工业大学 | 一种立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统及测量方法 |
CN109061531A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-21 | 河北工业大学 | 考虑涡流影响的大样片旋转磁特性测试系统及方法 |
CN210702969U (zh) * | 2019-10-25 | 2020-06-09 | 扬州利松模具有限公司 | 一种加工模具用高精度线切割机 |
CN113977258A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-01-28 | 极限人工智能有限公司 | 一种双目镜头组装调试设备及组装调试方法 |
-
2021
- 2021-04-16 CN CN202110409885.0A patent/CN113030797B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107037344A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-08-11 | 黄调久 | 一种电磁阀性能的综合测试设备 |
CN106932741A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-07-07 | 沈阳工业大学 | 电工钢片矢量磁特性的温度与应力效应测量装置 |
CN108919150A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-30 | 河北工业大学 | 一种立式三相柔性宽频旋转磁特性测量系统及测量方法 |
CN109061531A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-21 | 河北工业大学 | 考虑涡流影响的大样片旋转磁特性测试系统及方法 |
CN210702969U (zh) * | 2019-10-25 | 2020-06-09 | 扬州利松模具有限公司 | 一种加工模具用高精度线切割机 |
CN113977258A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-01-28 | 极限人工智能有限公司 | 一种双目镜头组装调试设备及组装调试方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
AIHARA, S: "Measurement of Local Vector Magnetic Properties in Laser Scratched Grain-Oriented Silicon Steel Sheet With a Vector-Hysteresis Sensor", 《INTERNATIONAL MAGNETICS CONFERENCE (INTERMAG)》 * |
HE SUN: "Research of Harmonic Effects on Core Loss in Soft Magnetic Composite Materials Based on Three-Dimensional Magnetic Test System", 《2019 22ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES AND SYSTEMS (ICEMS)》 * |
王振: "铁心表面局部磁特性检测系统设计与实现", 《电工技术学报》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114779138A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-22 | 河北工业大学 | 一种叠置型磁性材料磁特性测试平台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113030797B (zh) | 2022-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8067938B2 (en) | Microcoil NMR detectors | |
CN109100558B (zh) | 一种罗氏线圈及电流测量装置 | |
CN204536523U (zh) | 一种基于计算机控制的特斯拉计测量系统 | |
KR102353788B1 (ko) | 정적 및 주기적인 테스트를 받는 대상물의 결함을 인시츄 3축 스캐닝 및 검출하기 위한 통합 시스템 및 방법 | |
CN113030797B (zh) | 适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法 | |
CN109425840B (zh) | 一种纳米晶旋转磁特性测试系统及测量方法 | |
CN116466271B (zh) | 用于加速器磁铁磁场分布测量的全自动点测系统和方法 | |
CN108152766B (zh) | 一种超导带材磁化装置 | |
CN109061531B (zh) | 考虑涡流影响的大样片旋转磁特性测试系统及方法 | |
CN103674997A (zh) | 基于印刷电路板螺线管线圈的低场核磁共振探头 | |
CN111308404B (zh) | 一种三向应力加载条件下的二维磁特性测量装置 | |
CN102262181B (zh) | 基于漏磁通补偿的构件杂散损耗的测量方法及测量装置 | |
CN212229142U (zh) | 一种三向应力加载条件下的二维磁特性测量装置及系统 | |
CN104777439B (zh) | 一种直线电机磁通量测试装置及测试方法 | |
EP2902779A1 (en) | System for measuring the properties of soft magnetic materials, in particular sheets and bands | |
CN116466275A (zh) | 一种平板二维磁特性自动化测试装置 | |
CN113391205B (zh) | 一种恒定磁场抗扰度验证装置和系统 | |
CN101975932B (zh) | 经颅磁刺激线圈三维磁场空间分布的测量方法及装置 | |
Dunkel et al. | A rotating coil array in “mono-bloc” Printed Circuit technology for small scale harmonic measurements” | |
CN215116752U (zh) | 一种电流互感器磁芯测试装置 | |
CN116679244B (zh) | 一种快脉冲磁场自动测量装置及方法 | |
CN111366883B (zh) | 一种高精度磁芯损耗测试电路及方法 | |
CN113655418B (zh) | 不同尺寸叠片铁心磁特性的综合测试平台 | |
CN116520220A (zh) | 温度与应力协同加载下的硅钢旋转磁特性测量机构与系统 | |
RU2699235C1 (ru) | Способ измерения магнитной индукции постоянных магнитов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |