一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測裝置，屬于電磁無損檢測領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鐵磁金屬材料大量作為承壓設(shè)備的受力結(jié)構(gòu)件使用，在使用過程中，應(yīng)力集中導(dǎo)致的早期損傷、金屬材料腐蝕是承壓類特種設(shè)備的最主要安全隱患，因此對其進(jìn)行快速的檢測和早期診斷意義重大?，F(xiàn)有檢測技術(shù)各有一定的局限性，例如滲透檢測技術(shù)受溫度影響，須預(yù)先對工件表面進(jìn)行處理，檢測過程繁瑣；磁粉檢測技術(shù)須預(yù)先對工件表面進(jìn)行處理，檢測時可能會對工件造成一定傷害；射線檢測技術(shù)有一定輻射風(fēng)險，檢測耗時大，檢測成本高；超聲波檢測技術(shù)受工件表面光滑度的影響，檢測結(jié)果很難被永久記錄；聲發(fā)射檢測技術(shù)易受外來噪聲干擾，發(fā)射信號易被工件削弱而衰減。漏磁檢測技術(shù)由磁粉檢測技術(shù)發(fā)展而來，是利用磁現(xiàn)象來檢測金屬缺陷的一項無損檢測方法，具有檢測方便、可操作性強(qiáng)、檢測結(jié)果易于獲得等優(yōu)點。

目前的漏磁檢測傳感器往往體型較大且掃描速度慢，不適合攜帶和無法應(yīng)用于大規(guī)模的檢測。本發(fā)明設(shè)計了可掃描用的小車，采用了STM32開發(fā)板解決了上述問題，具有便攜，掃描速度快等特點，具有較強(qiáng)的可行性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測裝置。該裝置能夠應(yīng)用低頻電磁來實現(xiàn)對金屬試件外部以及內(nèi)部的缺陷檢測。具有便攜、掃描速度快、靈敏度高等特點。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測裝置，其特征在于：由計算機(jī)(1)、STM32開發(fā)板(2)、功率放大器(3)、激勵線圈(4)、磁軛(5)、霍爾元件(6)、小車(7)、固定平臺(8)組成；計算機(jī)(1)控制STM32開發(fā)板(2)產(chǎn)生一個正弦信號，經(jīng)過功率放大器(3)放大后，信號經(jīng)過繞在磁軛(5)上的激勵線圈(4)后會在空間產(chǎn)生磁力線分布，當(dāng)遇到缺陷時會有磁力線溢出，安裝在固定平臺(8)上的霍爾元件(6)由STM32開發(fā)板(2)供電，霍爾元件(6)能檢測到磁場的變化，將霍爾元件(6)檢測到的信號采集進(jìn)STM32開發(fā)板(2)就能直觀的顯示是否有缺陷了，磁軛(5)固定在小車(7)上實現(xiàn)快速掃描。

所述的一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測裝置，其特征在于：激勵信號的產(chǎn)生以及信號的處理由STM32開發(fā)板(2)完成。

所述的一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測裝置，其特征在于：激勵頻率為0-100Hz。

所述的一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測裝置，其特征在于：霍爾元件(6)采用SS94A1F，提離高度為0.1-1mm。

所述的一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測裝置，其特征在于：磁軛(5)的材料為錳鋅鐵氧體，提離高度為0.5mm。

本發(fā)明的工作原理是：本發(fā)明利用電磁感應(yīng)原理，采用非接觸方式檢測被檢設(shè)備的表面和埋藏缺陷，線圈在較低頻率的下會產(chǎn)生一個交變磁場，并穿透被測材料，通過觀察電磁場產(chǎn)生的信號強(qiáng)弱變化來檢測缺陷。首先計算機(jī)(1)控制STM32開發(fā)板(2)產(chǎn)生一個正弦信號，經(jīng)功率放大器(3)放大后，信號經(jīng)過繞在磁軛(5)上的激勵線圈(4)后會在空間產(chǎn)生磁力線分布。當(dāng)遇到缺陷時會有磁力線溢出，霍爾元件(6)能檢測到磁場的變化，并將信號傳送到STM32開發(fā)板(2)模數(shù)轉(zhuǎn)換和顯示，就能判斷是否有缺陷存在。

本發(fā)明的有益效果是：所述一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測裝置不受時間、空間等環(huán)境因素的影響，具有便攜、掃描速度快、靈敏度高等特點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測裝置；

圖2是本發(fā)明的有無缺陷時信號檢測結(jié)果示意圖；

圖3是本發(fā)明的缺陷寬度與檢測信號峰峰值的擬合圖；

圖4是本發(fā)明的缺陷深度與檢測信號峰峰值的擬合圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施實例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

參見附圖1，一種基于低頻電磁的便攜式鐵磁材料缺陷檢測裝置，其特征在于：由計算機(jī)(1)、STM32開發(fā)板(2)、功率放大器(3)、激勵線圈(4)、磁軛(5)、霍爾元件(6)、小車(7)、固定平臺(8)組成；計算機(jī)(1)控制STM32開發(fā)板(2)產(chǎn)生一個正弦信號，經(jīng)過功率放大器(3)放大后，信號經(jīng)過繞在磁軛(5)上的激勵線圈(4)后會在空間產(chǎn)生磁力線分布，當(dāng)遇到缺陷時會有磁力線溢出，安裝在固定平臺(8)上的霍爾元件(6)由STM32開發(fā)板(2)供電，霍爾元件(6)能檢測到磁場的變化，將霍爾元件(6)檢測到的信號采集進(jìn)STM32開發(fā)板(2)就能直觀的顯示是否有缺陷了，磁軛(5)固定在小車(7)上實現(xiàn)快速掃描。

其中，STM32開發(fā)板(2)產(chǎn)生的頻率范圍為0-100Hz，磁軛(5)的材料為錳鋅鐵氧體，提離高度為0.5mm，用強(qiáng)力膠固定在小車(7)上，霍爾元件(6)采用SS94A1F，提離高度為0.1-1mm。圖2為有無缺陷時信號檢測結(jié)果示意圖，圖3為缺陷寬度與檢測信號峰峰值的擬合圖，缺陷寬度的檢測范圍為0-6mm，檢測的靈敏度為-0.048，擬合度為0.98966，圖3為缺陷深度與檢測信號峰峰值的擬合圖，缺陷深度的檢測范圍為0-6mm，檢測的靈敏度為0.06533，擬合度為0.98515。