一种自动化磁记忆检测实验扫描装置

1.本发明属于土木工程钢结构无损检测领域，涉及一种自动化磁记忆检测实验扫描装置。


背景技术：

2.目前，钢结构因其具有轻质、高强、大跨、施工方便等优点而广泛应用在土木工程领域。但是由于钢材本身就存在一定的初始缺陷，加之土木工程钢结构在服役期间会承受静载、动载、地震等偶然荷载作用以及外部恶劣环境的影响，使得钢结构在服役过程中会产生应力集中和内部损伤，损伤积累到一定程度将会在结构表面产生裂纹，裂纹的不断扩展有可能会导致结构发生突然的脆性破坏，造成重大安全事故。而传统的钢结构无损检测技术(如磁粉检测技术、射线检测技术、涡流检测技术、声发射检测技术和超声波检测技术等)只能对结构表面明显的裂缝和损伤进行检测，无法对结构早期隐性损伤进行有效的检测评价和预警。因此，当前急需一种新型无损检测技术实现对土木工程钢结构构件的早期损伤或微观裂纹进行检测和预警。
3.金属磁记忆检测技术是俄罗斯学者dubov于20世纪末提出的一种新型无损检测技术，与其他无损检测技术不同，该无损检测技术无需外加激励磁场源，即在天然地磁场的激励作用下，当铁磁构件受到外加荷载作用时，铁磁材料内部就会产生磁畴的转动和磁畴壁的定向移动，通过测量和分析铁磁构件表面的磁信号就能够实现对其内部早期损伤位置和损伤程度的有效评价。但是金属磁记忆无损检测本质上属于微磁检测，其采集的磁信号极易受到外界环境因素和人为因素等复杂因素的影响。且在土木工程钢结构领域，磁记忆无损检测仍然处于应用基础研究阶段，在试验研究当中，磁信号的采集多是采用人工手持磁记忆信号检测探头进行提取，其存在检测速度慢、检测效率低、磁信号精度差等缺点，不足以实现对钢结构构件的早期损伤进行在线、实时、精准预判。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种自动化磁记忆检测实验扫描装置，该装置具有检测速度快、检测效率高以及磁信号精度高的特点。
5.为达到上述目的，本发明所述的自动化磁记忆检测实验扫描装置包括底座、基座固定板、可伸缩杆及控制器；
6.底座的底部设置有若干轮动装置，底座上设置有水平轨道行进装置，基座固定板设置于所述水平轨道行进装置上，基座固定板上设置高度可调装置，所述高度可调装置上设置有水平固定杆，其中，水平固定杆的一端设置有用于提供电能的蓄电装置，水平固定杆的另一端与可伸缩杆的一端相连接，可伸缩杆的另一端设置有磁记忆信号传感器,控制器与可伸缩杆、高度可调装置及水平轨道行进装置相连接。
7.所述底座由若干横向固定杆与若干纵向固定杆固定而成。
8.水平轨道行进装置包括水平轨道、第一滑块、第一电机及第一螺杆；其中，第一滑
块位于水平轨道上，第一螺杆的一端与第一电机的输出轴相连接，第一螺杆的另一端穿过第一滑块，且第一滑块与第一螺杆之间螺纹连接，第一滑块固定于基座固定板的底部。
9.所述高度可调装置包括竖向轨道、第二滑块、第二电机、第二螺杆、中心固定板以及两个侧向支撑板；
10.竖向轨道固定于基座固定板上，两个侧向支撑板固定于竖向轨道的侧面，两个侧向支撑板上均自上到下依次设置有若干螺纹孔，水平固定杆固定于中心固定板的中部，第一螺栓穿过中心固定板的一侧插入于第一个侧向支撑板上的螺纹孔内，第二螺栓穿过中心固定板的另一侧插入于第二个侧向支撑板上的螺纹孔内，第二滑块位于竖向轨道上，第二螺杆的一端与第二电机的输出轴相连接，第二螺杆的另一端穿过第二滑块，其中，第二螺杆与第二滑块之间螺纹连接，第二滑块上设置有限位块，水平固定杆上设置有与所述限位块相配合的限位槽，可伸缩杆的一端与水平固定杆的一端相连接，蓄电装置固定于水平固定杆的另一端，磁记忆信号传感器固定于可伸缩杆的另一端上。
11.第二电机可以设置于竖向轨道的顶部。
12.还包括收绳装置及钢索线，其中，收绳装置固定于竖向轨道的顶部，钢索线的一端与可伸缩杆相连接，钢索线的另一端与收绳装置相连接。
13.竖向轨道与水平轨道及基座固定板之间相垂直。
14.所述轮动装置的数目为四个，其中，四个轮动装置位于底座底部的四个角的位置处。
15.基座固定板上设置有管水准器。
16.水平轨道及竖向轨道上均设置有刻度线。
17.本发明具有以下有益效果：
18.本发明所述的自动化磁记忆检测实验扫描装置在具体操作时，通过水平轨道行进装置调节磁记忆信号传感器的水平位置，通过高度可调装置调节磁记忆信号传感器的竖直距离，在测试时，通过水平轨道行进装置带动磁记忆信号传感器扫过待检测区域，以实现待检测区域磁信号的自动检测，具有检测速度快、检测效率高以及磁信号精度高的特点，结构简单，操作方便，实用性极强，工作时流畅性较好。
附图说明
19.图1为本发明的整体结构示意图；
20.图2为本发明的前视图；
21.图3为本发明的侧视图；
22.图4为本发明的俯视图；
23.图5为本发明的局部部件详图；
24.图6为本发明的工作示意图。
25.其中，1为轮动装置、2为纵向固定杆、3为横向固定杆、4为管水准器、5为水平轨道行进装置5、6为高度可调装置、7为侧向支撑板、8为基座固定板、9为中心固定板、10为水平固定杆、11为可伸缩杆、12为磁记忆信号传感器、13为蓄电装置、14为钢索线、15为收绳装置。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
27.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
28.参考图1至图4，本发明所述的自动化磁记忆检测实验扫描装置包括底座、基座固定板8、可伸缩杆11及控制器；
29.底座的底部设置有若干轮动装置1，底座上设置有水平轨道行进装置5，基座固定板8设置于所述水平轨道行进装置5上，基座固定板8上设置高度可调装置6，所述高度可调装置6上设置有水平固定杆10，其中，水平固定杆10的一端设置有用于提供电能的蓄电装置13，水平固定杆10的另一端与可伸缩杆11的一端相连接，可伸缩杆11的另一端设置有磁记忆信号传感器12；
30.所述底座由若干横向固定杆3与若干纵向固定杆2固定而成，水平轨道行进装置5包括水平轨道、第一滑块、第一电机及第一螺杆；其中，第一滑块位于水平轨道上，第一螺杆的一端与第一电机的输出轴相连接，第一螺杆的另一端穿过第一滑块，且第一滑块与第一螺杆之间螺纹连接，第一滑块固定于基座固定板8的底部；
31.所述高度可调装置6包括竖向轨道、第二滑块、第二电机、第二螺杆、中心固定板9以及两个侧向支撑板7，其中，两个侧向支撑板7固定于竖向轨道的侧面，两个侧向支撑板7上均自上到下依次设置有若干螺纹孔，水平固定杆10固定于中心固定板9的中部，第一螺栓穿过中心固定板9的一侧插入于第一个侧向支撑板7上的螺纹孔内，第二螺栓穿过中心固定板9的另一侧插入于第二个侧向支撑板7上的螺纹孔内，第二滑块位于竖向轨道上，第二螺杆的一端与第二电机的输出轴相连接，第二螺杆的另一端穿过第二滑块，其中，第二螺杆与第二滑块之间螺纹连接，第二滑块上设置有限位块，水平固定杆10上设置有与所述限位块相配合的限位槽，可伸缩杆11的一端与水平固定杆10的一端相连接，蓄电装置13固定于水平固定杆10的另一端，磁记忆信号传感器12固定于可伸缩杆11的另一端上，第二电机可以设置于竖向轨道的顶部。
32.另外，优选的，本发明还可以包括收绳装置15及钢索线14，其中，收绳装置15固定于竖向轨道的顶部，钢索线14的一端与可伸缩杆11相连接，钢索线14的另一端与收绳装置15相连接。
33.需要说明的是，竖向轨道与水平轨道及基座固定板8之间相垂直，竖向轨道固定于基座固定板8上。
34.所述轮动装置1的数目为四个，其中，四个轮动装置1位于底座底部的四个角的位
置处，基座固定板8上设置有管水准器4，水平轨道及竖向轨道上均设置有刻度线。
35.磁记忆信号传感器12与外界的上位机相连接，控制器与第一电机的控制端、第二电机的控制端、可伸缩杆11的控制端及收绳装置15的控制端相连接。
36.本发明的具体工作过程为：
37.参考图6，控制器控制第一电机转动，第一电机带动第一滑块移动，第一滑动带动高度可调装置6移动，高度可调装置6带动水平固定杆10移动，水平固定杆10带动可伸缩杆11移动，可伸缩杆11带动磁记忆信号传感器12移动，通过磁记忆信号传感器12扫过待检测区域，通过磁记忆信号传感器12检测待检测区域的磁信号。
38.另外，本发明中高度可调装置6有两种工作方式，即自动方式以及手动方式，其中，在自动方式下，拆除第一螺栓及第二螺栓，通过第二电机驱动第二螺杆转动，以带动第二滑块上下移动，通过第二滑块带动水平固定杆10上下移动，水平固定杆10带动可伸缩杆11上下移动，从而带动磁记忆信号传感器12上下移动；在手动方式下，拆除第一螺栓及第二螺栓，再将水平固定杆10与第二滑块分离，通过第二电机控制第二滑块运动，使得第二滑块降落至竖向轨道的最下方或者最上方，再根据检测位置确定水平固定杆10的高度，然后通过第一螺栓及第二螺栓将中心固定板9固定于侧向支撑板7上。