[发明专利]四脚磁性探头的应力和残余奥氏体含量一体检测的传感器

说明书

技术领域

本发明涉及铁磁性材料的残留应力和残余奥氏体，更具体地说是一种适应于铁磁性材料的应力和残余奥氏体含量一体检测的四脚磁性探头传感器。 

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；奥氏体是铁的一种相，另一种常见相是马氏体；残余奥氏体是指发生马氏体转变后，还有少量未发生转变的奥氏体； 

大量的工程实践证实残留应力是影响大型桥梁、大型压力容器、大型金属构造物材料的疲劳强度、应力腐蚀等力学性能的主要因素；残余奥氏体对材料的机械性能、物理性能、工艺性能都有重要的影响；适量的残余奥氏体可提高韧性，抗接触疲劳及低温韧性，减少组织应力和淬火变形；但过量的残余奥氏体会降低硬度、耐磨性；特别对一些尺寸、稳定性要求甚高的零件，量具和轴承，残余奥氏体的存在会影响精度和寿命；

因此，检测材料残留应力和残余奥氏体含量对保证铁工件质量具有极为重要的意义；然而传统意义上的应力的检测和残余奥氏体含量的检测方法不同，而且各自都存在检测难度大，检测周期长以及检测成本较高的缺点和测试方法不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四脚磁性探头的应力和残余奥氏体含量一体检测的传感器。其将应力测量和残余奥氏体含量检测放到一个探头仪器上，具有检测难度低，检测周期短，大大降低了耗材成本，而且测试方法简便、同时保证了低成本优势的特点； 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种四脚磁性探头的应力和残余奥氏体含量一体检测的传感器，其包括：用于应力和残余奥氏体含量检测的四个磁性探脚，两组传递信号的绕线圈，以及带有航空插头接合部的圆基座，还有一个用来引出绕线的圆通孔；

四个探脚均匀阵列在圆基座上，其中两个相对称的探脚为一组，另外两个探脚为另一组，同一组的两个探脚用一根铜导线分别绕上相同匝数，四个探脚就对应两组绕线圈，其中一组作为磁化线圈，另一组作为检测线圈；当磁化线圈通入信号电流后，会产生交变磁化信号磁场，把探脚放置在被检测的材料上，就能够在检测线圈上产生相应的检测信号磁场，

绕上绕线圈的探脚生长在圆基座上，圆基座后续部分带有航空插头接合部，航空插头接合部外表面是螺纹结构（螺丝结构），也就是说所述带有航空插头接合部的圆基座可以拧在标准的航空插头（螺母结构）上，

在圆基座中心处设计了一个小的圆通孔，用来引出绕线，进而既可以输入磁化信号，又可以输出材料的检测信号；

本发明有益效果为，所述四脚磁性探头的应力和残余奥氏体含量一体检测的传感器利用铁磁性材料中应力磁性各向异性以及奥氏体与马氏体磁特性的不同，实现了通过对检测信号的表征分析，将铁磁性材料中的应力和残余奥氏体含量检测出来；这不仅把应力和残余奥氏体的检测集中在一个仪器上完成，而且降低了检测的难度，缩短了检测周期，从而延长了设备的实际使用寿命；又由于对材料没有损伤而降低了耗材成本，成本较低。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明做进一步详细说明； 

附图1是本发明的二维侧视图；

附图2是本发明的二维俯视图；

附图3是本发明的传感器探脚部分原理图；

图中：

1、四脚磁性探头的应力和残余奥氏体含量一体检测的传感器；2、磁性探脚；3、绕线圈；4、圆基座；5、航空插头接合部；6、螺纹结构；7、圆通孔；

具体实施方式

请参照图1、2所示，图1为本发明二维侧视图；图2是本发明的二维俯视图。所述四脚磁性探头的应力和残余奥氏体含量一体检测的传感器1包括磁性探脚2、绕线圈3、带有航空插头接合部的圆基座4、航空插头接合部5、螺纹结构6以及圆通孔7。其中绕线圈3绕在磁性探脚2上用于产生磁化信号和检测信号；磁性探脚2生长在圆基座4上，圆基座4后续部分带有航空插头接合部5，航空插头接合部5外表面是螺纹结构6，能够拧在标准的航空插头上；在圆基座4中心处设计了一个小的圆通孔7，可以将绕线圈3的绕线引出，也就可以将磁化信号导入，并将产生的检测信号引出； 

参照图3所示，所述四脚磁性探头的应力和残余奥氏体含量一体检测的传感器1利用铁磁性材料应力磁性各向异性和残余奥氏体与马氏体之间的磁特性的不同，在绕线圈3中利用通入的信号电流产生磁化信号，将磁性探脚2与被测材料相接触，对材料进行磁化，再通过绕线圈3将材料中的残余奥氏体检测信号传导出来，通过对检测信号的表征分析，实现了铁磁性材料中的应力或奥氏体含量的无损、高效的一体检测；

上述四脚磁性探头的应力和残余奥氏体含量检测的传感器实现了铁磁性材料中的应力和奥氏体含量的一体检测，测量精度高，测试方法简便、灵活，能达到被测铁磁性材料物体的任何部位，而且能够进行材料的无损测量，更可以对材料进行分层测试。