[发明专利]一种适用于线型缺陷的磁轭式局部微磁化检测装置

说明书

技术领域

本发明属于高精金属零件表/界面线型缺陷无损检测技术领域，更具体地，涉及一种适用于线型缺陷的磁轭式局部微磁化检测装置。

背景技术

高精金属零件加工过程中由于刀具磨损、各种力、热等作用使得工件表面容易形成划伤、裂纹等“线”型缺陷，且在一般的高精度金属零件加工中产生的“线”型缺陷尺寸极其微小，因而给高精金属零件加工过程中的在线监测带来了困难。目前已有的“线”型缺陷检测方法如光学、声学等途径虽有一定的成效，但是都对检测环境有一定的要求，比如要求金属零件表面有一定的光洁度、清洁度或者只能离线检测，这些都使得高精金属零件加工的效率低下，不能很好地满足高精金属零件在线加工的需求。此外，金属零件加工过程中金属表面产生的剩磁极其微弱，造成无损检测的漏磁信号也很微弱，甚至难以检测，从而导致检测的灵敏度和分辨率低下，针对“线”型缺陷泄露磁场量信号大小不同，目前已有的检测手段也很难达到同时检测的目的。

因此，为突破对高精漏磁无损检测中微小的“线”型缺陷的检测，并满足在线检测环境等要求，发明一种高分辨率的“线”型磁感应装置具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于线型缺陷的磁轭式局部微磁化检测装置，其中结合检测装置自身的特征，相应设计了磁轭式局部微磁化的线型缺陷磁感应检测装置，并对其关键组件如磁敏感元件部分、磁感应部分和磁轭式局部微磁化部分的结构及其具体安装配置方式进行研究和设计，相应的可有效解决高精金属零件“线”型缺陷难以检测的问题，同时还具备检测灵敏度、分辨率以及检测精度高的优点，因而尤其适用于高精加工中金属零件表/界面“线”型缺陷形貌的在线检测。

为实现上述目的，本发明提出了一种适用于线型缺陷的磁轭式局部微磁化检测装置，其特征在于，该装置包括磁敏感元件部分(A)、磁感应部分(B)和磁轭式局部微磁化部分(C)，其中：

该磁敏感元件部分(A)包括磁敏感元件引线端(A1)、磁敏感元件(A2)、线型磁引导芯(A4)和磁绝缘的方形磁引导芯套筒(A3)，所述磁敏感元件引线端(A1)与所述磁敏感元件(A2)相连，所述线型磁引导芯(A4)的上端与磁敏感元件(A2)下端的磁敏感部位相连，该线型磁引导芯(A4)由竖向设置的且长短不一的长条形引导芯叠加而成，其中位于中部的长条形引导芯长度最长，而其余长条形引导芯对称设置在该中部的长条形引导芯的两侧，并且长度依次递减，所述方形磁引导芯套筒(A3)紧套在所述磁引导芯(A4)上端的外侧；

该磁感应部分(B)包括磁感应线圈(B1)和线圈引线端(B2)，所述磁感应线圈(B1)绕制在所述方形磁引导芯套筒(A3)的外侧，所述线圈引线端(B2)设置在所述磁感应线圈(B1)的两端，以便于所述磁感应线圈(B1)中磁感应信号的输出；

该磁轭式局部微磁化部分(C)包括方形导磁构件(C1)、磁轭式双磁铁(C3,C3’)和斜向双导磁构件(C4,C4’)，其中所述方形导磁构件(C1)套装在所述方形磁引导芯套筒(A3)的下部，并由所述方形磁引导芯套筒(A3)的下端面固定支撑，所述方形导磁构件(C1)的两边对称连接有沿竖直方向布置的且磁极相反的磁轭式双磁铁(C3,C3’)，所述磁轭式双磁铁(C3,C3’)的下端部连接有向所述线型磁引导芯(A4)倾斜的斜向双导磁构件(C4,C4’)。

作为进一步优选地，所述线型磁引导芯(A4)包括竖向设置的第一长条形引导芯、第二长条形引导芯和第三长条形引导芯，其中所述第一长条形引导芯设于中部，所述第二长条形引导芯和第三长条形引导芯的长度相等，且对称设置在所述第一长条形引导芯的两侧，此外，所述第一长条形引导芯的长度大于所述第二长条形引导芯和第三长条形引导芯的长度。

作为进一步优选地，所述第二长条形引导芯和第三长条形引导芯的两侧对称设置有第四长条形引导芯和第五长条形引导芯，所述第四长条形引导芯和第五长条形引导芯的长度相等，且小于所述第二长条形引导芯和第三长条形引导芯的长度。

作为进一步优选地，所述磁敏感元件(A2)优选为光纤磁敏感元件、磁通门磁敏感元件、巨磁阻磁敏元件和霍尔磁敏元件中的一种；所述磁引导芯(A4)的制备材料优选为坡莫合金。

作为进一步优选地，所述磁感应部分(B)优选由铜质漆包线绕制而成。

作为进一步优选地，所述磁轭式双磁铁(C3,C3’)优选为稀土永磁体。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：