一种点焊焊核形态检测装置的制作方法

本实用新型涉及磁检测技术领域，特别是涉及一种点焊焊核形态检测装置。

背景技术：

电阻点焊应用非常广泛，点焊结构具有质量轻、静强度高、可靠性好、性能稳定和易于实现自动化等优点，是金属板件之间的主要连接方式。点焊通过电极对被焊工件施加并保持一定的压力，使工件稳定接触，然后使焊接电源输出的电流通过被焊工件和他们的接触表面，产生热量，温度升高，熔化接触点的局部形成焊点。

针对点焊焊核常用的无损检测方法包括：涡流检测(ect)、射线检测(rt)、超声检测(ut)、弱磁检测等几种。涡流检测(ect)一般适用于表面和近表面检测。射线检测(rt)对缺陷的检出率高，缺陷显像更为直观；但受入射角度和构件厚度的影响，不能够对缺陷深度有效定量。超声检测(ut)一般需要耦合剂，也存在能够检出缺陷但无法判定埋深的问题。因此，上述无损检测技术一般能够发现缺陷，但是无法对缺陷的埋藏深度进行准确定量。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种点焊焊核形态检测装置，不仅能全覆盖地检测点焊焊核区域，还能检测点焊焊核的尺寸与深度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种点焊焊核形态检测装置，包括弱磁传感器、用于安装所述弱磁传感器的底座，以及与所述底座固定连接的上盖，所述底座开设有用于安装所述弱磁传感器的凹孔；所述上盖的一侧开设有第一接口，所述第一接口用于安装航空插头；所述上盖的另一侧开设有第二接口，所述第二接口用于安装控制所述弱磁传感器的控制开关，通过所述控制开关来控制所述弱磁传感器的信号采集。

所述弱磁传感器包括磁芯和缠绕所述磁芯的线圈，所述线圈包括用于对所述弱磁传感器进行供电的激励线圈，以及用于进行信号采集的信号线圈。

所述弱磁传感器检测时的感应角度为45°至50°。

所述底座设置有凸出于底座下表面的长方体，所述凹孔开设于所述长方体内。

所述底座的下表面壁厚为与所述凹孔的孔径之比为1：1。

所述凹孔的孔径、凹孔之间的距离和凹孔的孔深之比为1：1：3.5。

所述凹孔的排列方式为m*n的阵列式结构。

所述凹孔的数量至少为25个。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型提供的点焊焊核形态检测装置通过阶梯形状的底座设计能够快速并准确地定位焊核区域，实现焊核区域的全覆盖检测，还能根据弱磁传感器的检测值来计算焊核面积和深度；本实用新型中的弱磁传感器无需主动励磁，本实用新型的检测装置尺寸小巧且能达到较高的检测分辨率，还适用于单手操作。

附图说明

图1是本实用新型实施方式的点焊焊核形态检测装置外观示意图；

图2是本实用新型实施方式的上盖示意图；

图3是本实用新型实施方式的弱磁传感器示意图；

图4是本实用新型实施方式的底座示意图；

图5是本实用新型实施方式的点焊焊核形态检测装置作用示意图；

图6是本实用新型实施方式的检测示意图；

图7本实用新型实施方式在检测时的敏感区域和重叠区域示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实用新型的实施方式涉及一种点焊焊核形态检测装置，如图1所示，为本实用新型实施方式的点焊焊核形态检测装置外观示意图，包括弱磁传感器、用于安装所述弱磁传感器的底座，以及与所述底座固定连接的上盖，所述底座开设有用于安装所述弱磁传感器的凹孔。如图2所示，为本实用新型实施方式的上盖示意图，所述上盖的一侧开设有第一接口(圆形)，所述第一接口用于安装航空插头；所述上盖的另一侧开设有第二接口(矩形)，所述第二接口用于安装控制所述弱磁传感器的控制开关，通过所述控制开关来控制弱磁传感器的信号采集，从而对检测装置实现单手操作。

进一步地，如图3所示，为本实用新型实施方式的弱磁传感器示意图，所述弱磁传感器包括磁芯和缠绕所述磁芯的线圈，所述线圈为普通的漆包线，所述线圈包括用于对所述弱磁传感器进行供电的激励线圈，以及用于进行信号采集的信号线圈；所述线圈共有三根引出线，其中一根为激励线圈引出线，另一根为信号线圈引出线，最后一根引出线被激励线圈与信号线圈共用。所述弱磁传感器所占空间可等效为直径2mm的圆柱结构，与凹孔实现过盈配合。

如图4所示，为本实用新型实施方式的底座示意图，结合图1可以看出所述底座为阶梯形状，所述底座设置有凸出于底座下表面的长方体，所述凹孔开设于所述长方体内。安装所述弱磁传感器的长方体部分尺寸较小，即与焊核接触部分尺寸小，安装所述上盖部分的尺寸较大，则该大小不一的阶梯形式的设计方式便于检测人员手动操作，有利于观察弱磁传感器与焊核的对准情况；所述底座的下表面壁厚为与所述凹孔的孔径之比为1：1，所述凹孔的孔径、凹孔之间的距离和凹孔的孔深之比为1：1：3.5。本实施方式中的凹孔形状为圆柱体，并且所述凹孔的孔径为2mm，则所述底座的下表面壁厚为2mm，由于受到所述凹孔的孔位限制，所述凹孔之间的距离为2mm。凹孔的间距为2mm和底座的下表面壁厚为2mm，这两种长度设置使得弱磁传感器的敏感区域有重叠，并且如果底座的下表面壁厚太薄会使得敏感区域变小。所述凹孔的孔深为7mm。所述凹孔的排列方式为m*n的阵列式结构，所述凹孔的数量至少为25个。一般根据焊核的大小来设置弱磁传感器数量，弱磁传感器阵列尺寸大于焊核尺寸，检测较小的焊核用较少的弱磁传感器，检测较大的焊核用较多的弱磁传感器，以节约成本。

如图5和图6所示，分别为本实用新型实施方式的点焊焊核形态检测装置作用示意图，以及检测示意图，检测人员可以单手手持检测装置对焊核进行检测，所述弱磁传感器检测时的感应角度为45°至50°，结合底座的下表面壁厚为2mm和凹孔的孔径为2mm，理论上来说，在一定范围内，所述弱磁传感器的检测范围会随着检测距离增大而变成一个逐渐扩大的圆，即每个弱磁传感器所能够覆盖的检测区域为直径≥6mm的圆形区域，这样的设计方式能够实现检测区域的全覆盖，并且各个弱磁传感器的敏感区域之间有着少量的重叠区域。图5中，假设弱磁传感器检测时的感应角度为45°，在底座的下表面壁厚为2mm的情况下，每个弱磁传感器敏感区域向外扩展将达到2mm，即每个弱磁传感器的敏感区域为一个直径6mm的圆形区域，如图7所示，为本实用新型实施方式在检测时的敏感区域和重叠区域示意图，由于凹孔之间的距离为2mm，保证能够实现100％重叠，重叠区域使得被检测试件能够得到全面检测，避免漏检。

实际检测时，所述点焊焊核形态检测装置先确定焊核所在区域，再通过弱磁传感器的实际检测值来计算焊核面积和焊核深度，具体为：检测装置中所有弱磁传感器的检测值可以组成弱磁传感器检测值矩阵，公式为：

其中，bij为弱磁传感器的检测值，并根据公式来计算焊核的深度，且bcenter为检测装置中所有最外围弱磁传感器测量值的平均值，μ0为真空磁导率，为焊核与基底材料交界处由于基底材料差异和应力所产生的磁场，θ为焊核与基底材料交界处的磁场到弱磁传感器的位置矢量之间的夹角，k为修正系数；还可以根据各个弱磁传感器的检测值确定焊核的面积。

由此可见，本实用新型提供的点焊焊核形态检测装置通过阶梯形状的底座设计能够快速并准确地定位焊核区域，还能根据弱磁传感器的检测值来计算焊核面积和深度，本实用新型的检测装置尺寸小巧且能达到较高的检测分辨率，还适用于单手操作。