专利名称：霍尔磁力探伤器的制作方法
技术领域：
本发明属电子技术的一种新型钢铁制件探伤器，适合机械行业φ＜180mm的轴类另件颈部探伤及钢铁制件的平面探伤。特别适合国内外各种车型的车辆转向节，半轴套管，曲轴及球头的轴颈部位无损探伤，及发动机的缸体等平面探伤。
现有市场上销售的探伤器有磁粉探伤器(即磁力探伤器)荧光粉探伤器，超声波探伤器等。磁粉探伤器和荧光粉探伤器是对钢铁制件外部比较明显的裂纹探伤，属机件的内部裂纹及微裂纹就不易探伤。超声波探伤器不适宜汽车转向节的颈部探伤，因转向节的形状比较复杂。
本发明的目的主要是对汽车机件内部裂纹和微裂纹作定性判断，及早消除机件事故，保证行车安全。
本发明主要由磁化，探测和裂纹显示三大部份组成，采用霍尔元件，配用集成放大电路，应用霍尔效应原理，利用被测另件磁化后其裂纹部位磁力线外泄形成的磁感应讯号，将霍尔元件用两块纯铁紧夹中间，按装在钢笔头部的铜芯中，检测时在工件表面旋转或移动，根据探头探测的各部位磁感应强度变化情况来确定有无裂纹及裂纹所在的位置和损伤程度。
图1是本发明的电气原理图。由220V单相交流电源供电，经变压器B，使电压变换成各档本发明所需要的电压，然后由全波桥式整流器，两级稳压器转变为直流电压。
图中－－12V稳压电源供恒流使用，由BG3构成简单的恒流电路，保证了在检测中工作电流不变，实现探伤检测的准确性，电路中W1电位器是为了配合元件灵敏度的不一致性和温度影响而设置的，作为补偿之用。
＋6V稳压电源供限隔使用。
±12V稳压电源供FC3放大器使用，把检测部份所获得的微弱的电场讯号，经FC3放大装置将讯号放大，根据FC3的工作原理和本发明探伤的档位要求，用波段开关及R21－27改变放大器的增益来获得各个档位，便于探伤时指示清晰，然后由灵敏度较高的50μA电流表，加以并串联电阻，构成毫伏计来指示。
＋22V整流电源供充磁使用，由磁化器、继电器、直流电流表组成充磁电路。
～36V供退磁使用，用K3开关拨档，使磁化器变成退磁器。
图2是霍尔元件原理图，在厚度为d的半导体芯片上，设置端子1、2、3、4。输入电流IC流过端子1、3，若外加垂直于晶片平面的磁通密度为B的磁场时，输出端子2、4、间产生电位差VH。VH叫霍尔输出电压，量值VH＝ (RH)/(d) ·IC·B。式中RH称霍尔系数。
图3是无损伤工件检测图，工件无损伤时，经磁化，磁力线在工件中分布是均匀的，笔直的。此时在工件表面按置探头，其磁力线不会通过纯铁而穿过霍尔元件，即没有霍尔电压VH输出，旋转或移动探头时，表头指针基本不动，也就是指针指示差值较少或没有。
图4是有损伤工件检测图，工件有损伤时，经磁化，磁力线向裂纹两端外泄，此时在工件表面按装一探头，磁力线就会通过电工纯铁，穿过霍尔元件，该元件就会有霍尔电压VH产生，然后该讯号经仪器放大后，表头来指示，其指示差值越大，说明裂纹越深，反之即小。
检测时，必须首先对工件进行充磁，本探伤器采用大小两只环形空心线圈，分别磁化车辆的转向节，半轴套管及曲轴等轴类另件，马蹄形磁化器磁化钢铁制件(如汽车发动机缸体)平面。再用霍尔元件作为传感器制成钢笔式万能探头去探测工件。
权利要求1.一种由单相交流电源，检测放大电路，磁化器及钢笔式万能探头组成的霍尔磁力探伤器，其特征在于，所述的钢笔式万能探头是由霍尔元件作为传感器，探伤器的电路由磁化、探测和裂纹显示三大部份组成。
2.根据权利要求1所述的探伤器，其特征在于，磁化电路采用直流供电，由磁化器、继电器及直流电流表组成。
3.根据权利要求1所述的探伤器，其特征在于，探测电路由多组稳压器，恒流器，检测器组成，检测器采用HZ141霍尔元件作为传感元件。
4.根据权利要求1所述的探伤器，其特征在于裂纹显示电路由集成运算放大器FC5作为放大装置，50μA电流表加以并串联电阻，构成毫伏计组成。
5.根据权利要求1所述的探伤器，其特征在于，钢笔式万能探头是将霍尔元件用两块纯铁紧夹中间，安装在钢笔头部的铜芯中，检测时在工件表面旋转或移动。
专利摘要一种实用新型霍尔磁力探伤器，由单相交流电源，磁化器，检测放大电路及用霍尔元件作为传感器制成的钢笔式万能探头组成。是无损检测各种车型车辆的转向节，半轴套管，曲轴等轴颈部位及钢铁制件平面的良好仪器，主要功用是对容易断裂部位隐蔽的裂纹、微裂纹作定性判断。
文档编号G01N27/82GK2077127SQ9020482
公开日1991年5月15日 申请日期1990年4月12日 优先权日1990年4月12日
发明者崔秀伟 申请人:浙江省仙居县城关汽车检测设备厂