磁应力传感器探头的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种磁应力传感器探头，其包括由纯铁或大块非晶铁磁性材料加工而成的磁芯支架，所述磁芯支架的一侧延伸有四个磁芯脚，磁化线圈和检测线圈分别缠绕在两对对角设置的磁芯脚上，所述磁化线圈连接交流供电装置，所述检测线圈与传感器的处理芯片通信连接，上述磁应力传感器探头通过磁化线圈和检测线圈将被测点的磁特性各向异性效应转变成可以被调理的电信号发送给传感器的处理芯片，以对铁磁性材料的载荷或残留应力进行检测，具有优良的电气性能和磁学性能。灵敏度高，表面适应性强。
【专利说明】磁应力传感器探头
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测铁磁性材料的载荷或残留应力的传感器，尤其涉及一种适应于铁磁性材料的载荷或残留应力的磁应力传感器探头。
【背景技术】
[0002]铁磁性材料在机械加工和热加工的过程中都会产生不同的残留应力，残留应力的存在对材料的力学性能有着很大的影响，焊接件的制造和热处理过程中尤为明显，残留应力的存在一方面工件会降低强度，使工件在制造的过程中，产生变形和开裂等工艺缺陷，另一方面在制造后的自然释放过程中，使材料的疲劳强度、应力腐蚀等力学性能降低，从而造成使用中的诸多问题。
[0003]因此，为了对铁磁性材料进行残留应力检测人们设计制造了磁性应力测量仪器，磁性应力测量中传感器是磁性应力测量仪器的关建部件，它决定了由应力引起的铁磁性材料测点处磁特性各向异性效应转变成电信号的具体形式和方法及实现的手段，传统的磁应力传感器存在检测精度低，灵敏度差以及适应性差的缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种磁应力传感器探头，其具有优良的电气性能和磁学性能，灵敏度高以及表面适应性强特点。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现:
[0006]—种磁应力传感器探头，其包括磁芯支架，所述磁芯支架的一侧延伸有若干个磁芯脚，所述磁芯脚上缠绕有一磁化线圈和一检测线圈，所述磁化线圈连接交流供电装置，所述检测线圈与传感器的处理芯片通信连接。
[0007]特别地，所述磁应力传感器探头配合被测点为平面、柱形曲面、球形曲面的任一种结构。
[0008]特别地，所述磁芯支架由电工纯铁或大块非晶铁磁性材料加工而成。
[0009]特别地，所述磁芯支架延伸有四个磁芯脚，磁化线圈和检测线圈分别缠绕在两对对角设置的磁芯脚上。
[0010]本发明的有益效果为，所述磁应力传感器探头通过磁化线圈和检测线圈将被测点的磁特性各向异性效应转变成可以被调理的电信号发送给传感器的处理芯片，以对铁磁性材料的载荷或残留应力进行检测，具有优良的电气性能和磁学性能。灵敏度高，表面适应性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0012]图1为本发明磁应力传感器探头的结构示意图。
[0013]图中:[0014]1、磁芯支架；2、磁芯脚；3、磁化线圈；4、检测线圈；5、磁化线圈引出线；6、检测线圈引出线。
【具体实施方式】
[0015]请参照图1所示，图1为本发明磁应力传感器探头的结构示意图。于本实施例中，所述磁应力传感器探头包括磁芯支架1，所述磁芯支架I由纯铁加工而成，且所述磁芯支架I的一侧延伸有四个磁芯脚2，所述磁芯脚2上缠绕有一磁化线圈3和一检测线圈4，所述磁化线圈3和检测线圈4分别缠绕在两对对角设置的磁芯脚2上，所述磁化线圈3通过磁化线圈引出线5接入交流电流，所述检测线圈4通过检测线圈引出线6与传感器的处理芯片通信连接。
[0016]所述磁应力传感器探头配合被测点可为平面、柱形曲面、球形曲面的任一种结构。
[0017]所述磁应力传感器探头的工作原理为:磁化线圈通有交流电流，这个探头放在钢板上，在没有应力时，探头绕有检测线圈4的两个磁芯脚都处在等磁位点，检测线圈4没有输出信号，此时输出电压为零，当钢材有残留应力时，由于钢板上有残留应力，所以钢材在被磁化时存在由残留应力引起的磁性各向异性，此时绕有检测线圈4的两个磁芯脚的磁性发生了变化，即两脚的磁位不同，因此当磁化信号呈周期性变化时，输出线圈中就会产生输出信号电压。这个电压和磁化电压被同期检波后，其输出电压? 1气这里，h &是作用在钢板上的主应力，V是.和探头方向的夹角，K是磁性应变的常数。实际测量应力时，用磁性探头在测量点测出最大输出电压时的方向为探头方向，即为主应力方向。然后，利用校正曲线求出主残留应力差。
[0018]上述磁应力传感器探头通过磁化线圈和检测线圈将被测点的磁特性各向异性效应转变成可以被调理的电信号发送给传感器的处理芯片，以对铁磁性材料的载荷或残留应力进行检测，具有优良的电气性能和磁学性能。灵敏度高，表面适应性强。
【权利要求】
1.一种磁应力传感器探头，其特征在于:包括磁芯支架，所述磁芯支架的一侧延伸有若干个磁芯脚，所述磁芯脚上缠绕有一磁化线圈和一检测线圈，所述磁化线圈连接交流供电装置，所述检测线圈与传感器的处理芯片通信连接。
2.根据权利要求1所述的磁应力传感器探头；其特征在于:所述磁应力传感器探头配合被测点为平面、柱形曲面、球形曲面的任一种结构。
3.根据权利要求1所述的磁应力传感器探头；其特征在于:所述磁芯支架由电工纯铁或大块非晶铁磁性材料加工而成。
4.根据权利要求1所述的磁应力传感器探头；其特征在于:所述磁芯支架延伸有四个磁芯脚，磁化线圈和检测线圈分别缠绕在两对对角设置的磁芯脚上。
【文档编号】G01L1/12GK103792028SQ201210421309
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月29日 优先权日:2012年10月29日
【发明者】钱关林 申请人:无锡荡口通和纺织机械厂