[实用新型]磁测法残余应力检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁磁性材料的残余应力检测领域，尤其涉及一种高智慧型三维磁测残余应力的专家系统。

背景技术

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。

为了对铁磁性材料进行残留或载荷应力检测人们设计制造了应力检测装置。现有的残余应力的磁性测定法是利用铁磁物质的磁致伸缩效应进行测的，在无应力状态下，铁磁体可视为磁各向同性体；当有应力存在时，铁磁体各个方向的磁导率是不同的，即产生了磁各向异性，磁导率是应力状态的函数。当铁磁性材料所受的应力发生变化时，铁磁性材料内部的磁畴结构及导磁率也要发生变化。因导磁率的相对变化量与应力成正比，通过传感器和一定的电路将磁导率变化转变为电流量变化，建立应力与电流的函数变化关系。在平面应力状态下，主应力方向输出的电流差和主应力差有单值的线性关系，其表达式为：

(I₂-I₁)＝α(σ₁-σ₂)

其中，σ1、σ2分别为最大或最小主应力，单位为Mpa；I₁、I₂分别为最大和最小主应力方向电流输出值，单位为mA；a为灵敏系数，单位为mA/Mpa。因此使用涡流传感器测出的电流值准确精度对应力计算值有很大影响。

现有的磁测仪主要是以单片机控制为主，而测得的电流精度等级在mA级，存在测得的电流值精度不高，影响其应力计算精度，其测得的应力值误差比较大等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提出一种磁测法残余应力检测系统，其测试电流数据更加准确，计算的应力精度得到了极大的提高。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种磁测法残余应力检测系统，其包括：探头，还包括与探头电性连接的电桥整流电路、分别与电桥整流电路电性连接的振荡电路和信号采集及处理电路；所述信号采集及处理电路一端还与一数据采集模块通信连接，该数据采集模块还与一计算机系统通信连接。

本实用新型中，所述探头为两个，该两探头包括一基准探头及一检测探头，该基准探头及检测探头分别与电桥整流电路电性连接。

具体的，所述基准探头及检测探头均可以为一电涡流传感器。

进一步地，所述电桥整流电路内包括有两个整流桥及分别与该两整流桥电性连接的采样电阻；所述基准探头及检测探头分别与一整流桥电性连接，该采样电阻一端与信号采集及处理电路电性连接。

再者，所述振荡电路与电桥整流电路之间电性连接有一功率放大电路，该功率放大电路一端分别与两整流桥电性连接。

本实用新型中，所述振荡电路可以采用LC振荡器或RC振荡器，所述功率放大电路可以采用BTL功率放大器。

更进一步地，所述信号采集及处理电路内包括有放大及滤波电路，该放大及滤波电路内包括相互电性连接的一级共模输入差动放大电路和一级两阶有源低通滤波器，该共模输入差动放大电路一端与电桥整流电路电性连接，两阶有源低通滤波器一端与数据采集模块通信连接。

本实用新型的数据采集模块可以采用型号为PCI7901的32通道模拟信号采集卡。

此外，本实用新型中的所述计算机系统内包括至少一台PC机，该PC机采用intel双核E2210CPU。

本实用新型的磁测法残余应力检测系统，其采用了数据采集模块技术及计算机技术等，彻底的淘汰了落后的单片机控制磁测应力技术，使其测试电流数据更加准确，计算的应力精度大大提高；同时，其智能程度高，操作方便，只要输入频率，就可以知道测试多少层深的应力值；反之，输入测试深度，就可以找到现在使用的是多大频率；此外，其采用Windows xp操作系统的计算机系统，图形化界面，人机对话，动态数字及仪表盘指针显示数据，可保存及打印。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型磁测法残余应力检测系统一种具体实施例的模块结构示意图。

具体实施方式