CN205404778U - 一种钢材应力检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钢材应力检测装置，包括工控计算机、两个A/D卡、电源模块、集成积分器、传感器模块和待检测装置，所述待检测装置的两端分别连接电源模块和集成积分器，电源模块和集成积分器分别连接A/D卡，两个A/D卡与工控计算机相连接，待检测装置的两端通过电磁接头分别与电源模块和集成积分器相连接，传感器模块包括应变片和霍尔传感器，待检测装置上设有磁感应线圈、应变片和霍尔传感器，磁感应线圈、应变片和霍尔传感器与集成积分器相连接，钢材穿过磁感应线圈，钢材两端与电磁接头相连接，方便对钢材的应力进行检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及应力检测领域，特别涉及一种钢材应力检测装置。
背景技术
在很多类型材料上所进行的研究已经表明，当偏磁场平行于所施加的应力方向时，对于磁致伸缩常数为正的材料，增大拉力，磁吸收的信号幅度增大，而增大压力，磁吸收的信号幅度减小；对于磁致伸缩常数为负的材料，增大张力，磁吸收的信号幅度减小，而增大压力，磁吸收的幅度增大。当偏磁场方向垂直于所施加应力的方向时，应力对磁吸收信号峰－峰幅度的影响与上述情况恰恰相反。因此，通过测量铁磁材料的磁吸收信号就可定性测量铁磁材料的应力方向，但不易实现铁磁构件的实时应力检测。
综上所述，关于铁磁构件损伤和应力的磁性无损检测，目前虽有一些专家学者进行了不少研究，取得了可喜的研究成果，但在土木工程领域，有关普通建筑钢材损伤和内力分布的磁性无损检测，目前的研究还不多见，关于磁力效应应力检测技术的理论及方法在桥梁结构中的应用并不多见，特别是针对在役钢桥结构构件实时应力磁性无损检测等方面的研究，所见文献更是少之又少。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钢材应力检测装置，方便对钢材的应力进行检测，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种钢材应力检测装置，其特征在于，包括工控计算机、两个A/D卡、电源模块、集成积分器、传感器模块和待检测装置，所述待检测装置的两端分别连接电源模块和集成积分器，电源模块和集成积分器分别连接A/D卡，两个A/D卡与工控计算机相连接，待检测装置的两端通过电磁接头分别与电源模块和集成积分器相连接，传感器模块包括应变片和霍尔传感器，待检测装置上设有磁感应线圈、应变片和霍尔传感器，磁感应线圈、应变片和霍尔传感器与集成积分器相连接，钢材穿过磁感应线圈，钢材两端与电磁接头相连接。
优选的，所述待检测装置包括底座，底座两端竖直向上设有支撑杆，所述电磁接头设置在支撑杆的端部，支撑杆还设有夹头，夹头与电磁接头相连接。
优选的，所述夹头包括V形夹块，V形夹块的一侧设有夹紧螺栓。
优选的，所述底座的上方设有连杆，连杆相对于支撑杆的端部固定连接，所述磁感应线圈固定在连杆处。
优选的，所述霍尔传感器设置在磁感应线圈的正下方。
采用以上技术方案的有益效果是：本实用新型结构的在外加荷载和磁场的情况下，测量试件的变形和磁感应强度，以得到反映铁磁材料磁力学性质的特征曲线，如磁滞回线、磁致伸缩曲线和磁感应强度-应力曲线等，同时得到能够反映铁磁材料磁力学性能的重要参数。
应力应变信号分别通过力传感器和动态应变仪输入A/D卡，磁场强度和磁感应强度通过积分器转换后也输入到A/D卡；计算机通过D/A卡控制外加磁场的强度，并且在外加磁场的同时，通过机械加载装置施加外荷载。同时，计算机通过A/D同步采集磁感应强度，应变和应力等信号，并进行自动处理和数据记录。
附图说明
图1是本实用新型的控制框图；
图2是待检测装置的结构示意图；
图3是磁性参数测量示意图。
其中，1--底座、2--支撑杆、3--电磁接头、4--V形夹块、5--夹紧螺栓、6--连杆、7--磁感应线圈、8--霍尔传感器、9--工控计算机、10--A/D卡、11--电源模块、12--集成积分器、13--应变片。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。
图1出示本实用新型的具体实施方式：一种钢材应力检测装置，其特征在于，包括工控计算机9、两个A/D卡10、电源模块11、集成积分器12、传感器模块和待检测装置，所述待检测装置的两端分别连接电源模块11和集成积分器12，电源模块11和集成积分器12分别连接A/D卡10，两个A/D卡10与工控计算机9相连接，待检测装置的两端通过电磁接头3分别与电源模块11和集成积分器12相连接，传感器模块包括应变片13和霍尔传感器8，待检测装置上设有磁感应线圈7、应变片13和霍尔传感器8，磁感应线圈7、应变片13和霍尔传感器8与集成积分器12相连接，钢材穿过磁感应线圈7，钢材两端与电磁接头3相连接。
如图2所示，待检测装置包括底座1，底座1两端竖直向上设有支撑杆2，所述电磁接头3设置在支撑杆2的端部，支撑杆2还设有夹头，夹头与电磁接头3相连接，夹头包括V形夹块4，V形夹块4的一侧设有夹紧螺栓5，底座1的上方设有连杆6，连杆6相对于支撑杆2的端部固定连接，所述磁感应线圈7固定在连杆6处，霍尔传感器8设置在磁感应线圈7的正下方。
本实用新型结构的在外加荷载和磁场的情况下，测量试件的变形和磁感应强度，以得到反映铁磁材料磁力学性质的特征曲线，如磁滞回线、磁致伸缩曲线和磁感应强度-应力曲线等，同时得到能够反映铁磁材料磁力学性能的重要参数。
应力应变信号分别通过力传感器和动态应变仪输入A/D卡，磁场强度和磁感应强度通过积分器转换后也输入到A/D卡；计算机通过D/A卡控制外加磁场的强度，并且在外加磁场的同时，通过机械加载装置施加外荷载。同时，计算机通过A/D同步采集磁感应强度，应变和应力等信号，并进行自动处理和数据记录。
铁磁材料的变形、应力与其磁场之间的本构关系可表示为
式中：为应力，为应变，为磁感应强度，为磁场强度。可以看出，当自变量为应力和磁场强度时，输出量是应变和磁感应强度，因此在试验中这四个量都是必须测量的基本量，试验难度较大。在外加荷载和磁场的情况下，测量试件的变形和磁感应强度，以得到反映铁磁材料磁力学性质的特征曲线，如磁滞回线、磁致伸缩曲线和磁感应强度-应力曲线等，同时得到能够反映铁磁材料磁力学性能的重要参数，为理论研究和工程应用奠定基础。
先外加磁场，然后通过霍尔传感器测量极板之间的磁场强度（电压信号），再将采集到的电压信号输入A/D转换卡，同时通过磁感应线圈获得磁感应强度B值，也将其输入A/D卡，由计算机自动记录这两组数据，便可得到模型试件的B-H曲线。
由于磁导率和磁化率是依赖于加载历史的，故可根据不同应用范围定义不同的磁导率，如起始磁导率和微分磁导率等。此外，材料的其它参数，如矫顽场Hc，剩余磁化强度Mr，饱和磁化强度等，均可以从测得的M-H曲线获得，如图3所示。
应力应变信号分别通过力传感器和动态应变仪输入A/D卡，磁场强度和磁感应强度通过积分器转换后也输入到A/D卡；计算机通过D/A卡控制外加磁场的强度，并且在外加磁场的同时，通过机械加载装置施加外荷载。同时，计算机通过A/D同步采集磁感应强度，应变和应力等信号，并进行自动处理和数据记录。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种钢材应力检测装置，其特征在于，包括工控计算机、两个A/D卡、电源模块、集成积分器、传感器模块和待检测装置，所述待检测装置的两端分别连接电源模块和集成积分器，电源模块和集成积分器分别连接A/D卡，两个A/D卡与工控计算机相连接，待检测装置的两端通过电磁接头分别与电源模块和集成积分器相连接，传感器模块包括应变片和霍尔传感器，待检测装置上设有磁感应线圈、应变片和霍尔传感器，磁感应线圈、应变片和霍尔传感器与集成积分器相连接，钢材穿过磁感应线圈，钢材两端与电磁接头相连接。
2.根据权利要求1所述的钢材应力检测装置，其特征在于，所述待检测装置包括底座，底座两端竖直向上设有支撑杆，所述电磁接头设置在支撑杆的端部，支撑杆还设有夹头，夹头与电磁接头相连接。
3.根据权利要求2所述的钢材应力检测装置，其特征在于，所述夹头包括V形夹块，V形夹块的一侧设有夹紧螺栓。
4.根据权利要求2所述的钢材应力检测装置，其特征在于，所述底座的上方设有连杆，连杆相对于支撑杆的端部固定连接，所述磁感应线圈固定在连杆处。
5.根据权利要求2所述的钢材应力检测装置，其特征在于，所述霍尔传感器设置在磁感应线圈的正下方。
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Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| CN106568538A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-04-19 | 翁光远 | 一种基于磁通量技术的便携式在役钢桥应力检测装置 |
| CN107146646A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-09-08 | 中广核工程有限公司 | 核电站反应堆压力容器钢辐照损伤无损评估方法 |
| CN109883836A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-14 | 西安石油大学 | 一种管线钢磁力特性检测方法 |
| CN109974792A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-07-05 | 西安石油大学 | 基于磁力耦合效应的管线无损应力检测试验系统及方法 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106568538A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-04-19 | 翁光远 | 一种基于磁通量技术的便携式在役钢桥应力检测装置 |
| CN107146646A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-09-08 | 中广核工程有限公司 | 核电站反应堆压力容器钢辐照损伤无损评估方法 |
| CN107146646B (zh) * | 2017-05-09 | 2018-12-04 | 深圳中广核工程设计有限公司 | 核电站反应堆压力容器钢辐照损伤无损评估方法 |
| CN109883836A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-14 | 西安石油大学 | 一种管线钢磁力特性检测方法 |
| CN109974792A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-07-05 | 西安石油大学 | 基于磁力耦合效应的管线无损应力检测试验系统及方法 |
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