CN212622393U - 一种磁场强度测试试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁场强度测试试验设备，包括：磁场装置，可提供至少两组不同强度的磁场，转动设置于磁场强度测试试验设备，以调整磁场的角度；旋转台架，用于放置至少一个待测试的试件；驱动装置，用于驱动旋转台架旋转；测试磁场信号采集装置，用于获取测试过程中试件的励磁信号数据；数据存储装置，用于存储测试磁场信号采集装置所采集的励磁信号数据。本实用新型提供的一种磁场强度测试试验设备，通过设置可转动调节的磁场装置以及可旋转的旋转台架，以实现模拟管壁实际环境以及螺旋励磁角度的变化，进行数据采集的对比，从而找出缺陷特征的差异性，以提高海底管道试件在磁场中进行励磁数据测试时的准确性。

Description

一种磁场强度测试试验设备

技术领域

本实用新型涉及磁场强度测试技术领域，更具体地说，涉及一种磁场强度测试试验设备。

背景技术

现有技术中，在对海底管道试件在不同的磁场强度中进行励磁数据测试时，试件均采用直线牵拉式测试，试件在测试的过程中只可以直线运动，不能发生角度的改变，并且在牵拉的过程中，前进的速度也不好掌握，导致所测试的励磁数据对圆形孔缺陷、焊缝缺陷、腐蚀缺陷等的判断不够准确。

另外，现有技术中在对海底管道试件在不同的磁场强度中励磁数据进行测试时，每次只可以对同一试件进行测试，试验效率较低。

综上所述，如何提高海底管道试件在磁场中进行励磁数据测试时的准确性和测试效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种磁场强度测试试验设备，设置有至少两组不同强度的磁场，并且磁场可转动设置，待测试试件放置于由驱动装置带动转动的旋转台架上，可用于模拟螺旋励磁角度的变化，在数据采集的过程中，可以进行数据采集的对比，从而找出缺陷特征的差异性；提高海底管道试件在磁场中进行励磁数据测试时的准确性和测试效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种磁场强度测试试验设备，包括：

磁场装置，可提供至少两组不同强度的磁场，转动设置于磁场强度测试试验设备，以调整所述磁场的角度；

旋转台架，用于放置至少一个待测试的试件；

驱动装置，用于驱动所述旋转台架旋转；

测试磁场信号采集装置，用于获取测试过程中所述试件的励磁信号数据；

数据存储装置，用于存储所述测试磁场信号采集装置所采集的所述励磁信号数据。

优选的，所述磁场装置包括三组设置于不同位置且所产生磁场的强度均不相同的磁铁。

优选的，任意一组所述磁铁的转动角度调节范围为0°-360°。

优选的，所述旋转台架设置有三个用于放置所述试件的安装位，且所述安装位与三组所述磁铁一一对应。

优选的，三个所述安装位中的一者的中心轴线与所述旋转台架的转动轴线重合，三个所述安装位中的另外两者关于所述旋转台架的转动轴线对称设置。

优选的，三个所述安装位均放置有试件。

优选的，所述驱动装置包括电机、与所述电机的输出端连接的减速箱以及连接所述减速箱与所述旋转台架的传动装置。

优选的，所述电机为步进可控速度电机。

优选的，所述旋转台架的转速范围为0.1m/s-10m/s。

优选的，所述数据存储装置为硬盘。

在使用本实用新型所提供的磁场强度测试试验设备的过程中，首先需要将磁场装置进行安装，并调整好磁场装置在磁场强度测试试验设备的安装角度，并将待测试的试件放置于旋转台架，通过驱动装置带动旋转台架转动，在转动的过程中，试件在磁场中会产生励磁信号数据，测试磁场信号采集装置用于获取励磁信号数据，并将所获取的励磁信号数据传输至数据存储装置进行存储。

相比于现有技术，本实用新型所提供的磁场强度测试试验设备在使用的过程中，由于磁场装置可转动设置，因此可以通过调节磁场装置获取不同方向的磁场；旋转台架在驱动装置的驱动下转动，可以带动放置于其上部的试件一起转动，实现响应变化；并且可以通过控制驱动装置的输出转速控制旋转台架的转速，使试件严格按照所需的转速转动；以实现模拟管壁实际环境以及螺旋励磁角度的变化，进行数据采集的对比，从而找出缺陷特征的差异性，以提高海底管道试件在磁场中进行励磁数据测试时的准确性；此外，旋转台架可以放置至少一个待测试的试件，并且磁场装置可以提供至少两组不同强度的磁场，因此可以同时对两个试件进行测试，提高测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的磁场强度测试试验设备的具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的测试磁场信号采集装置的具体实施例的结构示意图。

图1-2中：

1为步进可控速度电机、2为减速箱、3为试件、4为固定磁场、5为测试磁场信号采集装置、6为硬盘、7为16路ADC采集电路、8为SPI总线、9为SPI通信模块、10为数据采集控制模块、11为异步FIFO、12为PIO控制模块、13为寄存器读写模块、14为硬盘控制器、15为现场可编程门阵列。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种磁场强度测试试验设备，通过设置可转动调节的磁场装置以及可旋转的旋转台架，以实现模拟管壁实际环境以及螺旋励磁角度的变化，进行数据采集的对比，从而找出缺陷特征的差异性，以提高海底管道试件在磁场中进行励磁数据测试时的准确性。

请参考图1-2，图1为本实用新型所提供的磁场强度测试试验设备的具体实施例的结构示意图；图2为本实用新型所提供的测试磁场信号采集装置的具体实施例的结构示意图。

本具体实施例提供了一种磁场强度测试试验设备，包括：磁场装置，可提供至少两组不同强度的磁场，转动设置于磁场强度测试试验设备，以调整磁场的角度；旋转台架，用于放置至少一个待测试的试件3；驱动装置，用于驱动旋转台架旋转；测试磁场信号采集装置5，用于获取测试过程中试件3的励磁信号数据；数据存储装置，用于存储测试磁场信号采集装置5所采集的励磁信号数据。

优选的，可以将数据存储装置设置为硬盘6，当然，数据存储装置还可以是其它满足要求的设备，在此不做赘述。

如图1所示，本具体实施例提供的磁场强度测试试验设备设置有主体安装架，磁场装置、旋转台架均安装于主体安装架，驱动装置与旋转台架连接，测试磁场信号采集装置5和数据存储装置设置于主体安装架或外接设备。

在使用本具体实施例所提供的磁场强度测试试验设备的过程中，首先需要将磁场装置进行安装，并调整好磁场装置在磁场强度测试试验设备的安装角度，由于磁场装置可提供至少两组不同强度的磁场，当使用至少两组磁场的情况下，需要对各个磁场的方向进行调整，以使其符合测试要求；并将待测试的试件3放置于旋转台架，通过驱动装置带动旋转台架转动，此时试件3放置于旋转台架之后，即固定于旋转台架，不会随意相对于旋转台架运动；在转动的过程中，试件3在磁场中会产生励磁信号数据，测试磁场信号采集装置5用于获取励磁信号数据，并将所获取的励磁信号数据传输至数据存储装置进行存储。

需要进行说明的是，本申请文件中提到的试件3为海底管道试件3，同一旋转台架可以放置至少一个待测试的试件3，各个试件3可以具有不同的缺陷，例如圆形孔缺陷、焊缝缺陷、腐蚀缺陷等，以便进行数据采集的对比，从而找出缺陷特征的差异性。

需要进行说明的是，本具体实施例中提到的磁场装置可以是磁铁，也可以是电磁铁，或者是其它可以产生磁场的结构，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

相比于现有技术，本具体实施例所提供的磁场强度测试试验设备在使用的过程中，由于磁场装置可转动设置，因此可以通过调节磁场装置获取不同方向的磁场；旋转台架在驱动装置的驱动下转动，可以带动放置于其上部的试件3一起转动，实现响应变化；并且可以通过控制驱动装置的输出转速控制旋转台架的转速，使试件3严格按照所需的转速转动；以实现模拟管壁实际环境以及螺旋励磁角度的变化，进行数据采集的对比，从而找出缺陷特征的差异性，以提高海底管道试件3在磁场中进行励磁数据测试时的准确性；此外，旋转台架可以放置至少一个待测试的试件3，并且磁场装置可以提供至少两组不同强度的磁场，因此可以同时对两个试件3进行测试，提高测试效率。

在上述实施例的基础上，磁场装置包括三组设置于不同位置且所产生磁场的强度均不相同的磁铁。如图1所示，磁场装置包括三组磁铁，且三组磁铁所产生的磁场的磁场强度均不相同，分别为500GS、400GS、300GS；当然，还可以是其它强度，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

需要进行说明的是，图1中N极和S极的标识仅仅是为了限制磁场的方向，有关磁铁的具体设置方式需要根据实际情况进行确定，图1中通过磁铁设置的固定磁场4的设置方式可以根据实际情况进行改变。

任意一组磁铁的转动角度调节范围为0°-360°；磁铁的安装方式可以是通过螺栓压板调节磁铁的N极与S极的相对安装角度，也可以是其它的安装方式，具体根据实际情况确定。

如图1所示，旋转台架设置有三个用于放置试件3的安装位，且安装位与三组磁铁一一对应，在测试的过程中，可以控制旋转台架的转速范围为0.1m/s-10m/s，实现不同速度下不同试件3的同时测试，以测试不同励磁角度、不同速度、不同激励强度下的缺陷特征；然后通过测试磁场信号采集装置5对励磁信号数据进行获取。

优选的，三个安装位中的一者的中心轴线与旋转台架的转动轴线重合，三个安装位中的另外两者关于旋转台架的转动轴线对称设置。

为了提高测试效率，可以在所有的安装位均放置试件3，同时对多个试件3进行测试，以提高测试效率。

在上述实施例的基础上，可以使驱动装置包括电机、与电机的输出端连接的减速箱2以及连接减速箱2与旋转台架的传动装置。

优选的，电机为步进可控速度电机1，在使用的过程中，通过控制步进可控速度电机1的转速，对旋转台架的转速进行控制，以便严格控制试件3的转速。

如图2为测试磁场信号采集装置5的结构示意图，在测试的过程中，16路ADC采集电路7用于采集励磁信号数据的模拟信号，并通过SPI总线8传递至SPI通信模块9；16路ADC采集电路7可以设置多组，用于同时采集多组数据信息；SPI通信模块9将获取的数据信息传输至数据采集控制模块10，数据采集控制模块10通过异步FIFO11将数据信息传递至PIO控制模块12，PIO控制模块12将信息传递至寄存器读写模块13，寄存器读写模块13将励磁信号数据存入硬盘6；在图2中，PIO控制模块12与寄存器读写模块13合称为硬盘控制器14；SPI通信模块9、数据采集控制模块10、异步FIFO11、PIO控制模块12与寄存器读写模块13组合为现场可编程门阵列15。

需要进行说明的是，测试磁场信号采集装置5还可以是其它满足要求的结构，图2仅为一种可行的实施例，具体的设置方式需要根据实际情况确定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本实用新型所提供的所有实施例的任意组合方式均在此实用新型的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本实用新型所提供的磁场强度测试试验设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁场强度测试试验设备，其特征在于，包括：

磁场装置，可提供至少两组不同强度的磁场，转动设置于磁场强度测试试验设备，以调整所述磁场的角度；

旋转台架，用于放置至少一个待测试的试件(3)；

驱动装置，用于驱动所述旋转台架旋转；

测试磁场信号采集装置(5)，用于获取测试过程中所述试件(3)的励磁信号数据；

数据存储装置，用于存储所述测试磁场信号采集装置(5)所采集的所述励磁信号数据。

2.根据权利要求1所述的磁场强度测试试验设备，其特征在于，所述磁场装置包括三组设置于不同位置且所产生磁场的强度均不相同的磁铁。

3.根据权利要求2所述的磁场强度测试试验设备，其特征在于，任意一组所述磁铁的转动角度调节范围为0°-360°。

4.根据权利要求2所述的磁场强度测试试验设备，其特征在于，所述旋转台架设置有三个用于放置所述试件(3)的安装位，且所述安装位与三组所述磁铁一一对应。

5.根据权利要求4所述的磁场强度测试试验设备，其特征在于，三个所述安装位中的一者的中心轴线与所述旋转台架的转动轴线重合，三个所述安装位中的另外两者关于所述旋转台架的转动轴线对称设置。

6.根据权利要求5所述的磁场强度测试试验设备，其特征在于，三个所述安装位均放置有试件(3)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的磁场强度测试试验设备，其特征在于，所述驱动装置包括电机、与所述电机的输出端连接的减速箱(2)以及连接所述减速箱(2)与所述旋转台架的传动装置。

8.根据权利要求7所述的磁场强度测试试验设备，其特征在于，所述电机为步进可控速度电机(1)。

9.根据权利要求1-6任一项所述的磁场强度测试试验设备，其特征在于，所述旋转台架的转速范围为0.1m/s-10m/s。

10.根据权利要求1-6任一项所述的磁场强度测试试验设备，其特征在于，所述数据存储装置为硬盘(6)。

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