[发明专利]基于ARM9嵌入式系统的焊接残余应力检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及残余应力检测设备技术领域，尤其涉及一种基于ARM9嵌入式系统的焊接残余应力检测仪。

背景技术

在锅炉、压力容器、压力管道、起重机械以及游乐设施等大型设备的制造过程中，冷热加工（如冷轧、冷弯、切削、铸造、焊接等）后，一般都存在残余应力。残余应力对结构强度、断裂韧性，特别是对材料的耐腐蚀性和疲劳寿命有很大影响，目前为止所发生的许多破坏事故中，不少是由残余应力引起的。因此，结构和材料残余应力准确、快速测量对残余应力防治具有非常重要的意义。

目前残余应力的测量方法可分为两大类，一类是应变部分释放的盲孔法和应变全部释放的截条法，这类方法在测定中对构件造成破坏，因此是一种破坏、半破坏性方法。另一类方法是根据由于材料的某些物理量（如晶格常数）在应力场的作用下会发生变化，通过测量这些物理量的变化，间接地计算出物体内的应力状态，如工业上较常用的中子衍射、射线、超声波及磁性法等，这类方法是一种非破坏的物理方法。但各种方法都有一定局限性，如设备贵重，操作复杂，测试周期长，应用范围窄等。

因此，需要一种基于ARM9嵌入式系统的焊接残余应力检测仪，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于ARM9嵌入式系统的焊接残余应力检测仪，包括：九极磁传感器，所述九极磁传感器用于放置在被测工件的表面，将所述被测工件的表面磁化，检测被测工件表面的残余应力并生成残余应力信号；激励装置，所述激励装置与所述九极磁传感器连接，用于为所述九极磁传感器提供磁化所述被测工件的表面所需的能量；频率发生装置，所述频率发生装置与所述激励装置连接，用于为所述激励装置提供信号；信号处理装置，所述信号处理装置与所述九极磁传感器连接，用于处理、同步以及放大来自所述九极磁传感器的残余应力信号；数据采集装置，所述数据采集装置与所述信号处理装置连接，用于将来自所述信号处理装置的信号由模拟信号转换为数字信号；ARM9嵌入式系统，所述ARM9嵌入式系统与所述数据采集装置连接，用于接收来自所述数据采集装置的信号，所述ARM9嵌入式系统还与所述频率发生装置连接，用于控制所述频率发生装置发生信号和调节该信号的频率；供电装置，所述供电装置用于为所述基于ARM9嵌入式系统的焊接残余应力检测仪提供所需的电能。

优选地，所述九极磁传感器设置为能够产生100Hz至1000Hz的交变磁场。

优选地，所述激励装置设置为包括功率放大器和输出阻抗匹配模块。

优选地，所述频率发生装置设置为包括DA发生器和运放单元。

优选地，所述信号处理装置包括：前置放大装置，所述前置放大装置用于处理来自所述九极磁传感器的所述残余应力信号；移相器，所述移相器用于将不同通道的所述残余应力信号同步；差分放大器，所述差分放大器用于放大来自不同通道的所述残余应力信号的差异信号。

优选地，所述数据采集装置包括：AD采集器，所述AD采集器用于将模拟信号转换为数字信号；通讯模块，所述通讯模块用于向所述ARM9嵌入式系统传输所述数字信号。

优选地，所述ARM9嵌入式系统设置为具有数据库、软件系统、外围设备。

优选地，所述软件系统包括频率发生和调节模块、采集模块、滤波模块、数据处理模块、存储模块以及数据库管理模块。

优选地，所述供电装置包括UPS电源。

根据本发明的基于ARM9嵌入式系统的焊接残余应力检测仪，以电磁的方法测量被测工件表面的残余应力，实现了快速高效的检测功能，同时可以根据不同的被测工件而调节激励频率和检测灵敏度，具有较强的适应性。

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明一种实施方式的基于ARM9嵌入系统的焊接残余应力检测仪的组成结构示意图；

图2为根据本发明一种实施方式的ARM9嵌入系统的外围设备连接结构示意图。

具体实施方式