CN216622658U - 一种无磁性的弱磁检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无磁性的弱磁检测装置。所述装置包括探头架、支撑立柱、支撑杆、移动导轨模块、定位调节螺栓、旋转把手、线缆套筒，以及装置工作台面等。该结构所用材料为铝、铜、高分子材料等非铁磁性材料，设置机械结构用于移动探头架，控制传感器的运动平稳性，实现信号检测。本实用新型设计结构紧凑，体积小，重量轻，易拆装，便于携带，操作简单。

Description

一种无磁性的弱磁检测装置

技术领域

本实用新型涉及弱磁检测技术领域，具体涉及一种无磁性的弱磁检测装置。

背景技术

无损检测是指在不破坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助现代的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。

弱磁检测技术属于电磁检测技术中的一种。是建立在天然地磁场的基础上，通过磁信号采集仪对检测试样表面或近表面处进行扫查，采集不同方向上磁感应强度的变化从而判断检测试样中是否存在缺陷，并经过数据处理判断检测试样中存在缺陷的位置及大小的一种无损检测技术。由于磁信号采集仪采样频率的要求，故要求磁信号采集仪在信号采集时需要得到匀速的采集信号，从而更准确的描述出磁感应强度幅值的变化，进一步对出现缺陷的区域准确定位及定量。

电磁检测方法属于一种比较测量方法，即观察缺陷处与非缺陷处的检测信号的不同来判断该区域是否存在缺陷以及缺陷大小，一般都需要传感器沿着一定路线在被测试件表面或近表面移动检测。而传感器在试件表面扫查过程中容易产生传感器移动不稳定、移动过程中引入外界磁信号干扰等问题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于提供一种无磁性的弱磁检测装置，结构设计紧凑，体积小，重量轻，易拆装，便于携带，操作简单。该装置在传感器移动扫查时移动平缓稳定，减小因为传感器运动所产生的检测误差，可进行高效率高精度的数据采集，完成检测功能。

本实用新型的技术方案为：本实用新型一种无磁性的弱磁检测装置，其包括，探头架、两个支撑立柱、两个支撑杆、移动导轨模块、装置工作台面；所述两个支撑立柱呈对称固定在装置工作台面上，位于中间靠后边位置；两个支撑杆的后端分别安装在两个支撑立柱的上端，两个支撑杆呈对称；所述移动导轨模块装配在两个支撑杆的前端之间；所述探头架通过上下位移可调结构装配在移动导轨模块上，移动导轨模块带动探头架进行左右位移调整；在探头架靠近工作台面的部位上设有均匀排布的弱磁传感器阵列。

进一步，本实用新型根据使用需要，所述弱磁传感器阵列安装方位与探头移动方向垂直，完成阵列式检测功能；或者，所述弱磁传感器阵列安装方位与探头移动方向平行，完成微动状况下高效检测试件表面缺陷的功能。

进一步，本实用新型所述探头架包括探头放置板、连接板和探头架杆，探头架杆通过连接板固定在探头放置板中间部，在探头放置板表面设置有若干个均匀排布的安装孔，所述弱磁传感器设在安装孔内；所述探头架杆通过上下位移可调结构装配在移动导轨模块上；探头放置板与移动导轨模块移动方向呈平行安装，或者探头放置板与移动导轨模块移动方向呈垂直安装。

进一步，本实用新型所述移动导轨模块包括滑块、导轨、T形下沉开口、导轨盖板、移动丝杆和导轨底座；在导轨底座上开设有T形下沉开口，在T形下沉开口两侧长边上的下沉部设有导轨，滑块设在T形下沉开口内配设在导轨上与导轨滑动配合；探头架通过上下位移可调结构装配在滑块上；导轨盖板固定在导轨底座上扣合在滑块上，导轨盖板上开设滑道开口，滑道开口的宽度设置小于滑块的宽度大于等于上下位移可调结构的宽度；在滑道开口一侧固定有一把刻度尺，用以比较精确地测量滑块也即弱磁传感器的移动距离，方便后期更准确地判断检测目标的缺陷位置，导轨盖板用来约束滑块在滑轨内平滑移动防止在垂直方向上的颤动，保证探头架移动的稳定性；在导轨底座一端设有通孔，移动丝杆前端穿过该通孔和滑块固定连接；在导轨底座上移动丝杆穿出的一侧配设有控制移动丝杆移动的驱动结构。

进一步，本实用新型上述控制丝杆移动的驱动结构采用旋转把手结构，包括装配固定在导轨底座右侧的固定套，固定套右端外侧固定有螺母，丝杠穿过螺母的右端固定有旋转把手。通过转动把手使丝杠在螺母中转动前进或者后退，从而推动滑块带动探头架和传感器前进后退，利用丝杠通过旋转步进方式十分平缓和稳定的特点进一步保证传感器移动的稳定性。

进一步，本实用新型所述上下位移可调结构为：在滑块中央设有穿孔，在穿孔上固定有定位滑套，所述探头架中的探头架杆穿过滑块中央的穿孔通过定位调节螺栓装配在滑套上，探头架杆可根据待检工件的高度在滑套内进行上下方向的调整，高度调整完毕后用定位调节螺栓进行固定。

进一步，本实用新型在使用中根据实际检测需要更换对应的探头架规格以及对应的弱磁传感器的数量。

进一步，本实用新型在两个支撑立柱一侧分别固定有一个线缆套筒，每个线缆套筒的下端穿过装置工作台面，弱磁传感器对应的连接线通过线缆套筒拢。

进一步，本实用新型所述支撑立柱、支撑杆、移动导轨模块以及探头架采用铝材料制作，定位调节螺栓和旋转把手使用铜材料制作，线缆套筒和装置工作台面使用高分子材料制作，其他螺栓螺母等紧固件使用铜件，减少磁干扰。

本实用新型的工作过程：

均匀排布若干个弱磁传感器，对检测目标进行同一直线同一时刻磁场信号的采集；

机械移动若干个弱磁传感器，对其他检测目标进行同一直线同一时刻磁场信号的采集；

将同一直线同一时刻的磁场信号拟合成曲线，根据预设的阈值区间，判断检测目标的缺陷位置；

若干个弱磁传感器呈阵列排布，移动此阵列传感器进行检测，实现某一区域内检测目标的缺陷评价。

本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：本实用新型提供了一种无磁性的弱磁检测装置，该结构所用材料为铝、铜、高分子材料等非铁磁性材料，其所设计的整体机械结构包括探头架、移动导轨模块、工作台面能够实现弱磁传感器在被测十分平稳和匀速地移动，测得准确稳定的检测信号。本实用新型检测装置有两种工作模式：其一，通过均匀排布若干个弱磁传感器，实现阵列式检测功能；其二，使用多个弱磁传感器采集一条直线上同一时刻的弱磁信号，实现微动检测功能。本实用新型设计结构紧凑，体积小，重量轻，易拆装，便于携带，操作简单。

附图说明

图1为本实用新型实施例的检测装置结构图示意图；

图2为本实用新型实施例所述的移动导轨模块结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的探头架结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的另一种弱磁传感器阵列安装方向示意图；

图5为本实用新型传感器阵列与探头移动方向平行时的检测结果示意图；

图6为本实用新型传感器阵列与探头移动方向垂直时的检测结果示意图。

附图标记说明：1-探头架，101-探头放置板，102-连接板，103-探头架杆，104-安装孔，2-支撑立柱，3-支撑杆，4-移动导轨模块，401-滑块，402-导轨盖板，403-移动丝杆，404-导轨底座，405-导轨，406-T形下沉开口，407刻度尺，408滑道开口，5-定位调节螺栓，6-旋转把手，601-固定套，602-螺母，7-线缆套筒，8-装置工作台面，9-定位滑套。

具体实施方式

下面结合本实用新型中的附图，对本实用新型做进一步的说明。

如图1-4所示，本实用新型一种无磁性的弱磁检测装置实施例，其包括探头架1、两个支撑立柱2、两个支撑杆3、移动导轨模块4、装置工作台面8；所述两个支撑立柱2固定在装置工作台面8上左右对称，位于工作台靠后边中间位置。两个支撑杆3的后端分别安装在两个支撑立柱2的上端呈对称。所述移动导轨模块4装配在两个支撑杆3的前端之间；所述探头架1通过上下位移可调结构装配在移动导轨模块4上，移动导轨模块4带动探头架1进行左右位移调整。在两个支撑立柱2一侧分别固定有一个线缆套筒7，每个线缆套筒7的下端穿过装置工作台面8，弱磁传感器对应的连接线通过线缆套筒7收拢。

所述探头架1包括探头放置板101、连接板102和探头架杆103，探头架杆103通过连接板102固定在探头放置板101中间部，在探头放置板01）表面设置有若干个均匀排布的安装孔104，所述弱磁传感器设在安装孔内104。所述安装孔104的尺寸与传感器一致，各个孔间的间隔为1.5mm，所述弱磁传感器与下位机连接，弱磁传感器接收的数据传输到下位机，再由下位机向上位机发送检测数据。

移动导轨模块4包括滑块401、导轨405、T形下沉开口406、导轨盖板402、移动丝杆403和导轨底座404。在导轨底座404上开设有T形下沉开口406，在T形下沉开口406两侧长边上的下沉部设有导轨405，滑块401设在T形下沉开口406内与导轨405滑动配合。在滑块401中央设有穿孔，在穿孔上固定有定位滑套9，所述探头架杆103穿过滑块401中央的穿孔通过调节螺栓5装配在滑套9上，探头架杆103可根据待检工件的高度进行上下方向的调整，高度调整完毕后用定位调节螺栓5进行固定。导轨盖板402固定在导轨底座404上扣合在滑块401上，导轨盖板402上开设有可方便滑套9左右移动的滑道开口408，滑道开口408的宽度设置小于滑块401的宽度大于等于滑套9的宽度；在滑道开口408一侧固定有一把刻度尺407，用以比较精确地测量滑块也即弱磁传感器的移动距离，方便后期更准确地判断检测目标的缺陷位置；通过导轨盖板402的设置用来约束滑块401在滑轨内平滑移动，以防止其在垂直方向上的颤动。在导轨底座404一端设有通孔，移动丝杆403前端穿过该通孔和滑块401固定连接；在导轨底座404上移动丝杆403穿出的一侧配设有控制移动丝杆403移动的驱动结构。该驱动结构包括装配固定在导轨底座404右侧的固定套601，固定套601右侧固定有驱动丝杠的螺母602，丝杠403穿过螺母602的右端固定有旋转把手6。利用丝杠通过旋转方式向前进步十分平缓和稳定的特点可进一步保证传感器移动的稳定性。

本实用新型所述支撑立柱2、支撑杆3）移动导轨模块4以及探头架1采用铝材料制作，定位调节螺栓5和旋转把手6使用铜材料制作，线缆套筒7和装置工作台面8使用高分子材料制作，其他螺栓螺母等紧固件使用铜件，以尽量减少磁干扰。弱磁检测方法区别于其他常规无损检测方法的关键点在于弱磁检测采集的信号数据来源于地磁场信号，不需要特定的信号发生器或者激励源，实现设备装置轻便，适合户外检测的特点。然而，弱磁检测方法的不足在于它采集的信号强度较弱，而且易受铁磁性材料影响。因此本实用新型装置的主体部分采用铝材料，螺栓螺母等紧固件使用铜材料制作，线缆套筒7和装置工作台面8使用高分子材料，最大程度上避免由弱磁检测装置本身带来的弱磁信号噪声影响。

本实用新型在实际使用中可根据实际检测需要更换对应的探头架的规格以及对应的弱磁传感器的数量。

如图3和图4所示本实用新型在实际使用中可以根据实际检测需要确定探头架1的放置板101的安装方向。与探头架安装方式相对应，本实用新型可具有两种检测功能：其一，传感器阵列与探头移动方向垂直，完成阵列式检测功能；其二，传感器阵列与探头移动方向平行，完成微动状况下高效检测试件表面缺陷的功能。

本实用新型的工作过程如下：步骤1：在检测前，确认线路连通正常，软件初始化正常。步骤2：分析待测试件的基本信息，确定检测需要的探头架规格以及所需要的传感器数量，确定传感器阵列方式与方向。步骤3：均匀排布若干个弱磁传感器；步骤4：由移动导轨模块控制传感器的移动，对检测目标进行磁场信号的采集；步骤5：当需要检测另外的区域时，移动工件至合适的位置，再次进行检测。 步骤6：每次检测完毕后，数据保存，进行数据处理，根据预设的阈值区间，判断检测目标的缺陷位置。

当弱磁传感器阵列与探头移动方向平行时，检测完毕后得到的检测数据进行数据分析后拟合得到更加直观的检测曲线示意图如图5所示，能够实现某一条直线上一定长度范围内缺陷的评价。当弱磁传感器阵列与探头移动方向平行时，检测完毕后得到的检测曲线示意图如图6所示，能够实现阵列传感器的检测功能，对某一区域内的缺陷进行评价。

以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员应当，在不脱离本实用新型构思的前提下，做出的若干简单修改或替换，都应当视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种无磁性的弱磁检测装置，其特征在于：该装置包括，探头架（1）、两个支撑立柱（2）、两个支撑杆（3）、移动导轨模块（4）、装置工作台面（8）；所述两个支撑立柱（2）呈对称固定在装置工作台面（8）上，位于中间靠后边位置；两个支撑杆（3）的后端分别安装在两个支撑立柱（2）的上端，两个支撑杆（3）呈对称；所述移动导轨模块（4）装配在两个支撑杆（3）的前端之间；所述探头架（1）通过上下位移可调结构装配在移动导轨模块（4）上，移动导轨模块（4）带动探头架（1）进行左右位移调整；在探头架（1）靠近装置工作台面（8）的部位上设有均匀排布的弱磁传感器阵列。

2.根据权利要求1所述的一种无磁性的弱磁检测装置，其特征在于：所述弱磁传感器阵列安装方位与探头移动方向垂直，完成阵列式检测功能；或者，所述弱磁传感器阵列安装方位与探头移动方向平行，完成微动状况下高效检测试件表面缺陷的功能。

3.根据权利要求1或2所述的一种无磁性的弱磁检测装置，其特征在于：所述探头架（1）包括探头放置板（101）、连接板（102）和探头架杆（103），探头架杆（103）通过连接板（102）固定在探头放置板（101）中间部，在探头放置板（101）表面设置有若干个均匀排布的安装孔（104），所述弱磁传感器设在安装孔（104）内；所述探头架杆（103）通过上下位移可调结构装配在移动导轨模块（4）上；探头放置板（101）与移动导轨模块（4）移动方向呈平行安装，或者探头放置板（101）与移动导轨模块（4）移动方向呈垂直安装。

4.根据权利要求1或2所述的一种无磁性的弱磁检测装置，其特征在于：所述移动导轨模块（4）包括滑块（401）、导轨（405）、导轨盖板（402）、移动丝杆（403）和导轨底座（404）；在导轨底座（404）上开设有T形下沉开口（406），在T形下沉开口（406）两侧长边上的下沉部设有导轨（405），滑块（401）设在T形下沉开口（406）内，配设在导轨（405）上与导轨（405）滑动配合；探头架（1）通过上下位移可调结构装配在滑块（401）上；导轨盖板（402）固定在导轨底座（404）上扣合在滑块（401）上，导轨盖板（402）上开设滑道开口（408），滑道开口（408）的宽度设置小于滑块（401）的宽度大于等于上下位移可调结构的宽度；在滑道开口（408）一侧固定有一把刻度尺（407）；在导轨底座（404）右端设有通孔，移动丝杆（403）穿过该通孔和滑块（401）固定连接；在导轨底座（404）右侧及移动丝杆（403）穿出的一侧配设有控制移动丝杆（403）移动的驱动结构。

5.根据权利要求4所述的一种无磁性的弱磁检测装置，其特征在于：所述控制移动丝杆（403）移动的驱动结构，包括装配固定在导轨底座（404）右端外侧的固定套（601），固定套（601）右侧固定有螺母（602），移动丝杆（403）穿过螺母的右端配设有旋转把手（6）。

6.根据权利要求4所述的一种无磁性的弱磁检测装置，其特征在于：所述上下位移可调结构为：在滑块（401）中央设有穿孔，在穿孔上固定有定位滑套（9），探头架（1）中的探头架杆（103）穿过滑块（401）中央的穿孔通过调节螺栓（5）装配在定位滑套（9）上，探头架杆（103）可根据待检工件的高度在定位滑套（9）内进行上下方向的调整，高度调整完毕后用定位调节螺栓（5）进行定位固定。

7.根据权利要求1所述的一种无磁性的弱磁检测装置，其特征在于：在两个支撑立柱（2）一侧分别固定有一个线缆套筒（7），每个线缆套筒（7）的下端穿过装置工作台面（8），弱磁传感器对应的连接线通过线缆套筒（7）收拢。

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