一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測(cè)裝置，屬于電磁無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鐵磁金屬材料大量作為承壓設(shè)備的受力結(jié)構(gòu)件使用，在使用過(guò)程中，應(yīng)力集中導(dǎo)致的早期損傷、金屬材料腐蝕是承壓類特種設(shè)備的最主要安全隱患，因此對(duì)其進(jìn)行快速的檢測(cè)和早期診斷意義重大。現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)各有一定的局限性，例如滲透檢測(cè)技術(shù)受溫度影響，須預(yù)先對(duì)工件表面進(jìn)行處理，檢測(cè)過(guò)程繁瑣；磁粉檢測(cè)技術(shù)須預(yù)先對(duì)工件表面進(jìn)行處理，檢測(cè)時(shí)可能會(huì)對(duì)工件造成一定傷害；射線檢測(cè)技術(shù)有一定輻射風(fēng)險(xiǎn)，檢測(cè)耗時(shí)大，檢測(cè)成本高；超聲波檢測(cè)技術(shù)受工件表面光滑度的影響，檢測(cè)結(jié)果很難被永久記錄；聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)易受外來(lái)噪聲干擾，發(fā)射信號(hào)易被工件削弱而衰減。漏磁檢測(cè)技術(shù)由磁粉檢測(cè)技術(shù)發(fā)展而來(lái)，是利用磁現(xiàn)象來(lái)檢測(cè)金屬缺陷的一項(xiàng)無(wú)損檢測(cè)方法，具有檢測(cè)方便、可操作性強(qiáng)、檢測(cè)結(jié)果易于獲得等優(yōu)點(diǎn)。

目前的漏磁檢測(cè)傳感器往往體型較大且掃描速度慢，不適合攜帶和無(wú)法應(yīng)用于大規(guī)模的檢測(cè)。本發(fā)明設(shè)計(jì)了可掃描用的小車，采用了STM32開(kāi)發(fā)板解決了上述問(wèn)題，具有便攜，掃描速度快等特點(diǎn)，具有較強(qiáng)的可行性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測(cè)裝置。該裝置能夠應(yīng)用低頻電磁來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬試件外部以及內(nèi)部的缺陷檢測(cè)。具有便攜、掃描速度快、靈敏度高等特點(diǎn)。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于：由計(jì)算機(jī)(1)、STM32開(kāi)發(fā)板(2)、功率放大器(3)、激勵(lì)線圈(4)、磁軛(5)、霍爾元件(6)、小車(7)、固定平臺(tái)(8)組成；計(jì)算機(jī)(1)控制STM32開(kāi)發(fā)板(2)產(chǎn)生一個(gè)正弦信號(hào)，經(jīng)過(guò)功率放大器(3)放大后，信號(hào)經(jīng)過(guò)繞在磁軛(5)上的激勵(lì)線圈(4)后會(huì)在空間產(chǎn)生磁力線分布，當(dāng)遇到缺陷時(shí)會(huì)有磁力線溢出，安裝在固定平臺(tái)(8)上的霍爾元件(6)由STM32開(kāi)發(fā)板(2)供電，霍爾元件(6)能檢測(cè)到磁場(chǎng)的變化，將霍爾元件(6)檢測(cè)到的信號(hào)采集進(jìn)STM32開(kāi)發(fā)板(2)就能直觀的顯示是否有缺陷了，磁軛(5)固定在小車(7)上實(shí)現(xiàn)快速掃描。

所述的一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于：激勵(lì)信號(hào)的產(chǎn)生以及信號(hào)的處理由STM32開(kāi)發(fā)板(2)完成。

所述的一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于：激勵(lì)頻率為0-100Hz。

所述的一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于：霍爾元件(6)采用SS94A1F，提離高度為0.1-1mm。

所述的一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于：磁軛(5)的材料為錳鋅鐵氧體，提離高度為0.5mm。

本發(fā)明的工作原理是：本發(fā)明利用電磁感應(yīng)原理，采用非接觸方式檢測(cè)被檢設(shè)備的表面和埋藏缺陷，線圈在較低頻率的下會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，并穿透被測(cè)材料，通過(guò)觀察電磁場(chǎng)產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)弱變化來(lái)檢測(cè)缺陷。首先計(jì)算機(jī)(1)控制STM32開(kāi)發(fā)板(2)產(chǎn)生一個(gè)正弦信號(hào)，經(jīng)功率放大器(3)放大后，信號(hào)經(jīng)過(guò)繞在磁軛(5)上的激勵(lì)線圈(4)后會(huì)在空間產(chǎn)生磁力線分布。當(dāng)遇到缺陷時(shí)會(huì)有磁力線溢出，霍爾元件(6)能檢測(cè)到磁場(chǎng)的變化，并將信號(hào)傳送到STM32開(kāi)發(fā)板(2)模數(shù)轉(zhuǎn)換和顯示，就能判斷是否有缺陷存在。

本發(fā)明的有益效果是：所述一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測(cè)裝置不受時(shí)間、空間等環(huán)境因素的影響，具有便攜、掃描速度快、靈敏度高等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測(cè)裝置；

圖2是本發(fā)明的有無(wú)缺陷時(shí)信號(hào)檢測(cè)結(jié)果示意圖；

圖3是本發(fā)明的缺陷寬度與檢測(cè)信號(hào)峰峰值的擬合圖；

圖4是本發(fā)明的缺陷深度與檢測(cè)信號(hào)峰峰值的擬合圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

參見(jiàn)附圖1，一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于：由計(jì)算機(jī)(1)、STM32開(kāi)發(fā)板(2)、功率放大器(3)、激勵(lì)線圈(4)、磁軛(5)、霍爾元件(6)、小車(7)、固定平臺(tái)(8)組成；計(jì)算機(jī)(1)控制STM32開(kāi)發(fā)板(2)產(chǎn)生一個(gè)正弦信號(hào)，經(jīng)過(guò)功率放大器(3)放大后，信號(hào)經(jīng)過(guò)繞在磁軛(5)上的激勵(lì)線圈(4)后會(huì)在空間產(chǎn)生磁力線分布，當(dāng)遇到缺陷時(shí)會(huì)有磁力線溢出，安裝在固定平臺(tái)(8)上的霍爾元件(6)由STM32開(kāi)發(fā)板(2)供電，霍爾元件(6)能檢測(cè)到磁場(chǎng)的變化，將霍爾元件(6)檢測(cè)到的信號(hào)采集進(jìn)STM32開(kāi)發(fā)板(2)就能直觀的顯示是否有缺陷了，磁軛(5)固定在小車(7)上實(shí)現(xiàn)快速掃描。

其中，STM32開(kāi)發(fā)板(2)產(chǎn)生的頻率范圍為0-100Hz，磁軛(5)的材料為錳鋅鐵氧體，提離高度為0.5mm，用強(qiáng)力膠固定在小車(7)上，霍爾元件(6)采用SS94A1F，提離高度為0.1-1mm。圖2為有無(wú)缺陷時(shí)信號(hào)檢測(cè)結(jié)果示意圖，圖3為缺陷寬度與檢測(cè)信號(hào)峰峰值的擬合圖，缺陷寬度的檢測(cè)范圍為0-6mm，檢測(cè)的靈敏度為-0.048，擬合度為0.98966，圖3為缺陷深度與檢測(cè)信號(hào)峰峰值的擬合圖，缺陷深度的檢測(cè)范圍為0-6mm，檢測(cè)的靈敏度為0.06533，擬合度為0.98515。