專利名稱：五腳磁性應力傳感器探頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢測鐵磁性材料的載荷或殘留應力的傳感器，尤其涉及一種適應于鐵磁性材料的載荷或殘留應力的四腳磁應力傳感器探頭。
背景技術：
鐵磁性材料在機械加工和熱加工的過程中都會產生不同的殘留應力，殘留應力的存在對材料的力學性能有著很大的影響，焊接件的制造和熱處理過程中尤為明顯，殘留應力的存在一方面工件會降低強度，使工件在制造的過程中，產生變形和開裂等工藝缺陷，另一方面在制造后的自然釋放過程中，使材料的疲勞強度、應力腐蝕等力學性能降低，從而造成使用中的諸多問題；
大量的工程實踐證實載荷應力是影響大型橋梁、大型壓力容器、大型金屬構造物材料的疲勞強度、應力腐蝕等力學性能的主要因素
因此，為了對鐵磁性材料進行載荷(殘留)應力檢測人們設計制造了磁性應力測量儀器，磁性應力測量中傳感器探頭是磁性應力測量儀器的關建部件，它決定了由應力引起的鐵磁性材料測點處磁特性各向異性效應轉變成電信號的具體形式和方法及實現(xiàn)的手段，傳統(tǒng)的應力傳感器存在檢測精度低，靈敏度差以及適應性差的缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種四腳磁性應力傳感器探頭，其具有優(yōu)良的電氣性能和磁學性能，靈敏度高以及表面適應性強特點；
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)
一種五腳磁應力傳感器探頭，其包括磁芯支架，所述磁芯支架的一個處于中心位置的中心磁芯腳及處于它四周的四個磁芯腳，它共有五個磁芯腳。它的中心磁芯腳上繞有磁化線圈，而兩個檢測線圈分別纏繞在兩組對角設置的磁芯腳上，所述磁芯腳上纏繞有一磁化線圈和兩個檢測線圈，所述磁化線圈連接交流供電裝置，所述檢測線圈與傳感器的處理芯片通信連接；
特別地，所述五腳磁性應力傳感器探頭配合被測點為平面、柱形曲面、球形曲面的任一種結構和相應的任一種尺寸；
特別地，所述磁芯支架由電工純鐵或大塊非晶鐵磁性材料加工而成；
特別地，所述磁芯支架延伸有五個磁芯腳，磁化線圈和檢測線圈分別纏繞在中心磁芯腳和兩對對角設置的磁芯腳上；
本發(fā)明的有益效果為，所述磁應力傳感器探頭通過一個磁化線圈和兩個檢測線圈將被測點的磁特性各向異性效應轉變成可以被調理的電信號發(fā)送給傳感器的處理芯片，以對鐵磁性材料的載荷或殘留應力進行檢測，具有優(yōu)良的電氣性能和磁學性能。靈敏度高，表面適應性強。


下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明
圖1為本發(fā)明五腳磁應力傳感器探頭的結構示意 圖中
1、3、檢測線圈引出線；2、磁化線圈引出線；4、磁芯支架；A、C兩磁芯腳其上繞一組檢測線圈引出線為3 ;B、D兩磁芯腳其上繞一組檢測線圈引出線為I ;E—中心磁芯腳其上繞一組磁化線圈引出線為2。
具體實施例方式請參照圖1所示，圖1為本發(fā)明五腳磁性應力傳感器探頭的結構示意圖。于本實施例中，所述五腳磁性應力傳感器探頭包括磁芯支架4，所述磁芯支架4由純鐵或大塊非晶鐵磁性材料加工而成，且所述磁芯支架4的一個中心磁芯腳及其四周有四個磁芯腳共有五個磁芯腳，其中心磁心腳上繞有磁化線圈，而兩個檢測線圈分別纏繞在兩組對角設置的磁芯腳上，所述五個磁芯腳上分別纏繞有一磁化線圈和兩個檢測線圈，所述磁芯腳E上纏繞有一磁化線圈和磁芯腳A、C;B、D上分別繞兩組檢測線圈，所述一個磁化線圈和兩個檢測線圈分別纏繞在中心磁芯腳和兩組對角設置的磁芯腳上，所述磁化線圈通過磁化線圈引出線2接入交流電流，所述檢測線圈通過檢測線圈引出線1、3與傳感器的處理芯片通信連接；
所述五腳磁性應力傳感器探頭的配合被測點可為平面、柱形曲面、球形曲面的任一種結構和相應的任一種尺寸；
所述五腳磁性應力傳感器探頭的工作原理為磁化線圈通有交流電流，這個探頭放在鋼板上，在沒有應力時，探頭繞有檢測線圈的四個磁芯腳都處在等磁位點，檢測線圈沒有輸出信號，此時輸出電 壓為零，當鋼材有載荷(殘留)應力時，由于鋼板上有載荷(殘留)應力，所以鋼材在被磁化時存在由載荷(殘留)應力引起的磁性各向異性，此時繞有檢測線圈的四個磁芯腳的磁性發(fā)生了變化，即四腳的磁位不同，因此當磁化信號呈周期性變化時，兩個檢出線圈中就會分別產生兩個輸出信號電壓vl、v2。這兩個電壓和磁化電壓被同期檢波后，其輸出電壓與應力的關系為k(
,/2=σ 1-0 2; Φ = (-Τ&η-1(ν2/ν1))/2 ;這里，CJi, σ2是作用在鋼板上的主應力，cp是vl +vl)
A和探頭方向的夾角，K是由校正曲線得出的常數(shù)。實際測量應力時，用磁性探頭在測量點
測出兩輸出電壓，然后，利用校正曲線求出主載荷(殘留)應力差和方向；
上述五腳磁性應力傳感器探頭通過一個磁化線圈和兩個檢測線圈將被測點的磁特性各向異性效應轉變成可以被調理的電信號發(fā)送給傳感器的處理芯片，以對鐵磁性材料的載荷或殘留應力進行檢測，具有優(yōu)良的電氣性能和磁學性能。靈敏度高，表面適應性強。
權利要求
1.一種五腳磁性應力傳感器探頭，其特征在于包括磁芯支架，所述磁芯支架的中心一個磁腳及其四周有四個磁芯腳共有五個磁芯腳，其中心磁腳上繞有一磁化線圈，而兩個檢測線圈分別纏繞在兩組對角設置的磁芯腳上，所述磁芯腳上纏繞有一磁化線圈和兩個檢測線圈，所述磁化線圈連接交流供電裝置，所述檢測線圈與傳感器的處理芯片通信連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的五腳磁性應力傳感器探頭；其特征在于所述五腳磁性應力傳感器探頭配合被測點為平面、柱形曲面、球形曲面的任一種結構和相應的任一種尺寸。
3.根據(jù)權利要求1所述的五腳磁性應力傳感器探頭；其特征在于所述磁芯支架由電工純鐵或大塊非晶鐵磁性材料加工而成。
4.根據(jù)權利要求1所述的五腳磁性應力傳感器探頭；其特征在于所述磁芯支架延伸有五個磁芯腳，一個磁化線圈和兩個檢測線圈分別纏繞在兩組對角設置的磁芯腳上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種五腳磁性應力傳感器探頭，其包括由純鐵或大塊非晶鐵磁性材料加工而成的磁芯支架，所述磁芯支架的中心一個磁芯腳及其四周有四個磁芯腳，共有五個磁芯腳。其中心磁芯腳上繞有磁化線圈，而兩個檢測線圈分別纏繞在兩組對角設置的磁芯腳上，所述磁化線圈連接交流供電裝置，所述檢測線圈與傳感器的處理芯片通信連接，上述五腳磁性應力傳感器探頭通過一個磁化線圈和兩個檢測線圈將被測點的磁特性各向異性效應轉變成可以被調理的電信號發(fā)送給傳感器的處理芯片，以對鐵磁性材料的載荷或殘留應力進行檢測，具有優(yōu)良的電氣性能和磁學性能。靈敏度高，表面適應性強。
文檔編號G01L1/12GK103063735SQ20111032295
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權日2011年10月21日
發(fā)明者殷春浩, 殷冬寧 申請人:無錫強力環(huán)?？萍加邢薰?br>