[发明专利]一种基于加速度信号识别金属表面裂纹的装置

说明书

本发明的目的在于提供一种基于加速度信号识别金属表面裂纹的装置，包括采集仪、传感器、力锤、电脑，电脑通过网线连接采集仪，采集仪通过传感器数据线连接传感器，传感器通过磁座固定在待测金属工件的表面，电脑里存储金属表面裂纹检测软件，进行储存信号、分析信号、判断裂纹，力锤产生激励信号，电脑通过传感器采集加速度信号从而进行分析，判断出待测金属工件有无裂纹。本发明与传统的金属裂纹识别方法相比，采集加速度响应信号和激励力信号方便，对测试环境适应性强，通过两个测点加速度阻抗之比的幅频特性进行故障分析，识别准确率高、速度快。本发明的识别方法复杂程度低，便于检测装备开发，能够在工业生产中进行金属裂纹的快速检测。

技术领域

本发明涉及的是一种金属裂纹检测装置，具体地说是金属表面裂纹检测装置。

背景技术

金属裂纹是在外部交变载荷、过载荷和长期腐蚀等作用下产生的，经过萌发，扩展和瞬时断裂三个阶段使得金属工件失效，并因此产生不可估计得严重后果。特别是对于大型箱梁结构，其工作载荷往往较大，长期的载荷作用下产生反复弯曲疲劳，从而生成微观裂纹，并逐步发展为宏观裂纹，从而大大降低了结构的强度，在瞬时过载荷的作用下，使得结构产生瞬时断裂。因此，定期对大型承载结构进行检修，及早发现裂纹故障对安全生产具有非常重要的工程意义。

目前，针对金属裂纹检测技术的应用研究，广大工程师和学者们进行了大量的研究工作。在专利名称为“一种金属拉深件微小裂纹冲击性信号的识别方法”和“一种用于金属裂纹监测的声学信号识别方法”的公开内容中，主要通过金属在产生裂纹后产生的声信号来检测并识别裂纹的存在。通过声学信号检测裂纹故障，需要对采集到的声学信号进行降噪滤波，特征信号提取，然后通过BP神经网络、谱分析等算法对特征信号进行分类整理，过程复杂，识别难度大，且对检测环境要求极为苛刻，很难应用于工业生产之中。

另外，专利名称为“一种检测识别P92钢焊缝金属微细裂纹的方法”和专利名称为“一种金属板材冲压接头力学性能试验裂纹自动识别方法”的专利通过图像识别的方式，来检测金属焊缝和金属板材冲压接头处的细微裂纹。具有较高精确度和非接触的特点。但是，图像识别方法对金属表面光洁度要求极高，同样不利于工程应用。而专利名称为“金属薄板微裂纹识别与定位系统及基于该系统的检测方法”的专利，设计了一套用于金属薄板微裂纹识别与定位系统，主要通过超声波来检测金属裂纹，具有较高的精度。其不足之处在于，超声波的检测距离有限，而且对功率放大器、超声波探头等硬件要求较高。

因此，目前的金属裂纹识别方法主要有声信号识别法、图像识别法和超声检测方法，其存在的不足主要有工程适应性差，对测试环境要求高、对被检测金属工件表面光洁度要求高，操作复杂，检测效率等。

发明内容

本发明的目的在于提供提高检测效率，满足恶劣施工环境下检测要求的一种基于加速度信号识别金属表面裂纹的装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种基于加速度信号识别金属表面裂纹的装置，其特征是：包括采集仪、传感器、力锤、电脑，电脑通过网线连接采集仪，采集仪通过传感器数据线连接传感器，传感器通过磁座固定在待测金属工件的表面，电脑里存储金属表面裂纹检测软件，进行储存信号、分析信号、判断裂纹，力锤产生激励信号，电脑通过传感器采集加速度信号从而进行分析，判断出待测金属工件有无裂纹。

本发明的优势在于：本发明与传统的金属裂纹识别方法相比，采集加速度响应信号和激励力信号方便，对测试环境适应性强，通过两个测点加速度阻抗之比的幅频特性进行故障分析，识别准确率高、速度快。本发明的识别方法复杂程度低，便于检测装备开发，能够在工业生产中进行金属裂纹的快速检测。

附图说明

图1为本发明的装置位置关系示意图；

图2为采集仪示意图；

图3为传感器示意图；

图4为力锤示意图；