[发明专利]一种无损探伤装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁性传感器领域，尤其是一种采用磁性传感器的涡流无损探伤装置。

背景技术

无损探伤检测是利用物质的声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷大小、位置、性质以及数量等信息。目前广泛使用的无损探伤方法有X光射线探伤、γ射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤以及涡流探伤等物理式方法。

用射线探伤的方法可直接观察图像，具有高灵敏度，但是检查时间长，成本非常高且需要建造一个专门的曝光室，占用体积很大，不适用于工业生产；超声波探伤法对人工要求很高，需要待测物品表面平滑，缺陷定性及定量困难，检测结果受人的主观影响较大；磁粉探伤法具有显示直观的优势，但是不适用于非导磁材料的检测，其无法探测待测物内部的缺陷，且对待测物的表面光洁度具有较高的要求，与磁力线平行的缺陷也不易检测出；渗透探伤适用于非导磁材料的表面开性缺陷的检测，但是表面不开口的以及近表面的缺陷无法检出，而且清洗着色时容易造成污染，其测量结果受操作程序以及清洗效果的影响；用现有的电感式涡流探伤法可高速检测，不需接触，但是其不适用于形状复杂的零件，只能检测材料的表面和近表面缺陷。

我们不难看出，现有的无损探伤装置不能满足现代工业的高精度、高灵敏度、使用便利的要求。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的缺陷提供一种高精度、高灵敏度、高分辨率、动态范围宽、渗透深度深、使用便捷的无损探伤装置。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种无损探伤装置，其特征在于：其包括多个传感单元、励磁以及控制单元；

所述多个传感单元分别包括感应部分和相应的电路，所述感应部分由巨磁电阻元件或磁性隧道结元件组成，用以检测待测物的涡流场或漏磁场分布；

所述励磁为永磁体或电磁铁，用以提供激励磁场使待测物产生涡流场或漏磁场；

所述控制单元用以供电和接收传感单元的数据。

其进一步特征在于：所述电磁铁提供的激励磁场为方波脉冲。

所述多个传感单元排成一列或组成阵列，每个传感单元的磁场敏感方向相同。

上述传感单元固定在硬质骨架上，便于扫描待测物，或者固定在软性材料上，用于贴附在待测物上检测。

上述传感单元的感应部分为单电阻、半桥或全桥结构，所述单电阻、半桥或全桥的桥臂由一个或多个巨磁电阻元件或磁性隧道结元件并联和/或串联组成。

上述传感单元的感应部分也可以为梯度半桥或梯度全桥结构，所述梯度半桥或梯度全桥的桥臂由一个或多个巨磁电阻元件或磁性隧道结元件并联和/或串联组成。

以上所述的巨磁电阻元件以及磁性隧道结元件包含自由层、非磁性层以及钉扎层三个纳米级薄膜层。

本发明无损探伤装置通过多个传感单元检测待测物的涡流场或漏磁场分布，通过处理得到一个高分辨率的待测物的磁信号组，从而达到高精度无损探伤的目的。

附图说明

图1是条形扫描式无损探伤装置的截面结构示意图。

图2是条形扫描式无损探伤装置的侧视结构示意图。

图3是环形扫描式无损探伤装置的截面结构示意图。

图4是阵列式无损探伤装置的结构示意图。

图5是巨磁电阻元件和磁性隧道结元件的结构示意简图。

图6是磁电阻元件的输出曲线示意图。

图7是是半桥式传感单元的电连接示意图。

图8是半桥式传感单元的输出曲线示意图。

图9是全桥式传感单元的电连接示意图。

图10是全桥式传感单元的输出曲线示意图。

图11是梯度全桥式传感单元的磁电阻的物理位置图。

图12是多个传感单元的感应部分的电连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的发明内容作进一步的描述。

实施例1：扫描式无损探伤装置。