[发明专利]一种铁磁性叶片微磁检测装置

权利要求书

1.一种铁磁性叶片微磁检测装置，其特征在于，通过U型电磁铁与磁头元件分离或固装，分别实现对具有不同曲率变化特征的叶根或叶型区域的微磁检测；具体包括：利用U型电磁铁提供的交变磁场对被测铁磁性叶片的叶根区域进行均匀磁化，电磁铁极靴断面胶接有3D打印的柔性前衬以适应曲率突变表面，机械臂夹持磁头元件沿被测铁磁性叶片的叶根区域表面进行高横向分辨率扫查；采用具有圆弧端面的U型电磁铁与被测铁磁性叶片的叶型表面贴合，U型电磁铁内部安装磁头元件，机械臂夹持固装的电磁铁和磁头元件传感器沿叶型表面进行扫查；

机械臂分别夹持分离模式磁头或固装模式传感器对叶片的叶根或叶型进行扫查；同时上位机控制双通道激励电路输出低频或高低频叠加的正弦波或三角波的励磁信号；励磁信号通过双极性功率放大器进行电流放大，输入至绕制于U型电磁铁顶部的励磁线圈，对叶片进行分时周期磁化；磁头元件检测线圈测得的电压U和磁头测量电阻两端电压信号U₀，分时被多通道采集卡采集，上传至上位机；

分离模式磁头由装入磁头外壳中的预压弹簧和检测部件组成；检测磁芯是U型；检测线圈缠绕在检测磁芯的极靴上，并与测量电阻R₀串联；在扫查过程中，预压弹簧保证磁头与叶根表面贴合；

固装模式传感器由装入传感器外壳中的励磁线圈、U型电磁铁励磁磁芯、磁头预压弹簧和传感器磁头组成，磁头检测磁芯是圆柱形，磁头检测线圈缠绕在检测磁芯上，并与磁头测量电阻串联；在扫查过程中，预压弹簧保证磁头与叶型表面贴合。

2.根据权利要求1所述的一种铁磁性叶片微磁检测装置，其特征在于，U型电磁铁与磁头元件分离或固装两种模式下，均采用相同的硬件电路及检测方式，实现磁巴克豪森噪声和增量磁导率的检测，具体步骤如下：

(a)双通道激励电路的1个通道输出频率范围0.5～200Hz的三角波或正弦波，另1个通道输出频率范围1～100kHz的高频三角波或正弦波，提供交变磁场对叶片材料进行N个周期磁化，N为大于4小于10的偶数；前N/2个磁化周期内，双通道激励电路仅输出低频励磁信号，后N/2个磁化周期内，输出高低频的叠加励磁信号；励磁信号通过双极性功率放大器进行电流放大，输入至绕制于U型电磁铁顶部的励磁线圈，对叶片进行分时周期磁化；

(b)磁头元件检测线圈分时工作，在步骤(a)所定义的前N/2个磁化周期内，检测线圈输出电压中携带磁巴克豪森信号；在步骤(a)所定义的后N/2个磁化周期内，与检测线圈串联的测量电阻两端的电压信号包含增量磁导率信息；

(c)机械臂夹持传感器沿叶根和叶型表面进行扫查过程中，磁头元件检测线圈输出电压和测量电阻两端电压信号分时采集，上传至上位机。