一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法与流程

本发明涉及一种无损检测装置及方法，特别是涉及一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法。

背景技术：

一般检测非金属材料（固体或液体）内部金属杂质，通常采用永久磁铁或涡流检测方法。截至目前永久磁铁仅能用于检测铁磁性金属杂质，对于非铁磁性金属杂质，永久磁铁方法无法检测。而涡流检测法必须有激励源方能工作。对于某些检测应用场合，例如易燃易爆场合，不允许采用有源传感器，故此，对于这些特定场合，非金属材料内部非铁磁性金属杂质的检测成为一个难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法，利用旋转的永久磁铁和感应线圈，在被检非金属材料周围形成旋转的磁场，检测被检非金属材料内部的金属杂质，实现无激励源检测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置，包括一个或多个永久磁铁、一个或多个感应线圈、信号显示器、旋转机械装置，其特征在于：所述一个或多个永久磁铁、一个或多个感应线圈组合固定在一起组成装置的传感部件；所述组合固定是指，一个感应线圈缠绕固定在一个永久磁铁外周面上，或一个感应线圈固定在一个永久磁铁旁边，或多个感应线圈分布固定在一个永久磁铁旁边，或上述固定方式的任意组合；所述感应线圈与信号显示器电连接；所述一个或多个永久磁铁、一个或多个感应线圈组合固定在一起组成的装置传感部件固定在旋转机械装置的旋转头上；所述旋转机械装置控制装置传感部件围绕被检非金属材料旋转，或控制装置传感部件自转。所述旋转机械装置控制装置传感部件围绕被检非金属材料旋转、或控制装置传感部件自转的转速根据检测灵敏度要求确定，当感应线圈参数、永久磁铁磁场强度参数确定的前提下，转速越高灵敏度越高，通过标定实验方式确定灵敏度与转速的对比关系，例如选取多个设定的转速，分别测量对应的灵敏度值，制作转速与灵敏度关系曲线。进一步的，所述一个或多个永久磁铁、一个或多个感应线圈组合固定在一起组成的装置传感部件的检测面固定多个滚轮或滚球或滚柱，用于保证装置传感部件的检测面与被检材料之间保持恒定的距离；所述多个滚轮或滚球或滚柱为非金属材料。一种利用旋转磁场检测金属杂质的方法，采用上述的装置，其特征在于：对于柱状的被检非金属材料，设置旋转机械装置控制装置传感部件围绕被检非金属材料旋转；调节旋转机械装置，使得装置传感部件的检测面贴近被检非金属材料表面；旋转机械装置控制装置传感部件围绕被检非金属材料旋转；永久磁铁在非金属材料周围旋转，形成旋转磁场；当非金属材料内部有金属杂质时，金属杂质切割磁场使得磁场发生扰动变化，感应线圈周围磁场变化，导致感应线圈产生感应电流，感应电流传输至信号显示器显示输出感应信号。

一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置，其特征在于：进一步的，所述旋转机械装置的旋转头与旋转电机之间采用钢丝轴连接，钢丝轴可弯曲，可根据检测要求选择相应的长度，对于易燃易爆场合，旋转机械装置可在易燃易爆场合外部远距离控制旋转，避免爆燃事故发生。一种利用旋转磁场检测金属杂质的方法，采用上述的装置，其特征在于：对于面状的被检非金属材料，设置旋转机械装置控制装置传感部件自转；调节旋转机械装置，使得装置传感部件的检测面贴近被检非金属材料表面；旋转机械装置控制装置传感部件自转；永久磁铁在非金属材料表面自转，形成旋转磁场；采用机械或手动方式移动装置传感部件沿着被检非金属材料表面移动扫查，当非金属材料内部有金属杂质时，金属杂质切割磁场使得磁场发生扰动变化，感应线圈周围磁场变化，导致感应线圈产生感应电流，感应电流传输至信号显示器显示输出感应信号。

本发明的有益效果是，一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法，利用旋转的永久磁铁和感应线圈，在被检非金属材料周围形成旋转的磁场，检测被检非金属材料内部的金属杂质，实现无激励源检测，旋转的磁场可使本发明装置不仅可以检测铁磁性金属杂质，而且可以检测非铁磁性金属杂质，适用于各种非金属材料内部金属杂质的无损检测工作。

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法不局限于实施例。

附图说明

下面结合附图中实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明第一实施例的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法示意图。

图2是本发明第二实施例的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法示意图。

图3是本发明第三实施例的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法示意图。

图中，1.永久磁铁，2.感应线圈，3.信号显示器，4.旋转机械装置，5.被检非金属材料，6.金属杂质，10.磁场，11.滚球，12.钢丝轴。

具体实施方式

第一实施例，如图1，一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置，包括一个或多个永久磁铁1、一个或多个感应线圈2、信号显示器3、旋转机械装置4，其特征在于：所述一个或多个永久磁铁1、一个或多个感应线圈2组合固定在一起组成装置的传感部件；所述组合固定是指，一个感应线圈2缠绕固定在一个永久磁铁1外周面上，或一个感应线圈2固定在一个永久磁铁1旁边，或多个感应线圈2分布固定在一个永久磁铁1旁边，或上述固定方式的任意组合；所述感应线圈2与信号显示器3电连接；所述一个或多个永久磁铁1、一个或多个感应线圈2组合固定在一起组成的装置传感部件固定在旋转机械装置4的旋转头上；所述旋转机械装置4控制装置传感部件围绕被检非金属材料5旋转，或控制装置传感部件自转。所述旋转机械装置4控制装置传感部件围绕被检非金属材料5旋转、或控制装置传感部件自转的转速根据检测灵敏度要求确定，当感应线圈2参数、永久磁铁1磁场10强度参数确定的前提下，转速越高灵敏度越高。

第二实施例，如图2所示，进一步的，所述一个或多个永久磁铁1、一个或多个感应线圈2组合固定在一起组成的装置传感部件的检测面固定多个滚轮或滚球11或滚柱，用于保证装置传感部件的检测面与被检材料之间保持恒定的距离；所述多个滚轮或滚球11或滚柱为非金属材料。一种利用旋转磁场检测金属杂质的方法，采用上述的装置，其特征在于：对于柱状的被检非金属材料5，设置旋转机械装置4控制装置传感部件围绕被检非金属材料5旋转；调节旋转机械装置4，使得装置传感部件的检测面贴近被检非金属材料5表面；旋转机械装置4控制装置传感部件围绕被检非金属材料5旋转；永久磁铁1在非金属材料周围旋转，形成旋转磁场10；当非金属材料内部有金属杂质6时，金属杂质6切割磁场10使得磁场10发生扰动变化，感应线圈2周围磁场10变化，导致感应线圈2产生感应电流，感应电流传输至信号显示器3显示输出感应信号。

第三实施例，如图3所示，一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置，其特征在于：进一步的，所述旋转机械装置4的旋转头与旋转电机之间采用钢丝轴12连接，钢丝轴12可弯曲，可根据检测要求选择相应的长度，对于易燃易爆场合，旋转机械装置4可在易燃易爆场合外部远距离控制旋转，避免爆燃事故发生。一种利用旋转磁场检测金属杂质的方法，采用上述的装置，其特征在于：对于面状的被检非金属材料5，设置旋转机械装置4控制装置传感部件自转；调节旋转机械装置4，使得装置传感部件的检测面贴近被检非金属材料5表面；旋转机械装置4控制装置传感部件自转；永久磁铁1在非金属材料表面自转，形成旋转磁场10；采用机械或手动方式移动装置传感部件沿着被检非金属材料5表面移动扫查，当非金属材料内部有金属杂质6时，金属杂质6切割磁场10使得磁场10发生扰动变化，感应线圈2周围磁场10变化，导致感应线圈2产生感应电流，感应电流传输至信号显示器3显示输出感应信号。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种利用旋转磁场检测金属杂质的装置及方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。