[发明专利]一种基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测方法，其特征在于，采用基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测装置实施检测，所述基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测装置包括叉指电磁铁、激励信号源、信号接收装置及信号分析装置，其中：所述叉指电磁铁包括音叉及同向缠绕在所述音叉一端叉指上的线圈，所述音叉由铁磁性物质制成，所述叉指电磁铁设置在距离所述钢结构的被测表面预设距离处，所述被测表面朝向所述叉指电磁铁，所述被测表面为所述钢结构的外包结构的表面；所述激励信号源的正极与负极分别与所述线圈的两端连接，所述激励信号源能够发出与所述音叉的共振频率相同频率的交流电；所述信号接收装置与所述叉指电磁铁相对固定设置，所述信号接收装置能够接收所述叉指电磁铁发出的声波信号；所述信号分析装置与所述信号接收装置连接，所述信号分析装置用于基于所述声波信号生成钢结构缺陷信息；

该方法包括如下步骤：

开启所述激励信号源，使所述激励信号源发出与所述音叉的共振频率相同频率的交流电；

沿所述被测表面移动所述叉指电磁铁，移动过程中所述叉指电磁铁与所述被测表面间的距离保持所述预设距离；

所述信号接收装置在所述叉指电磁铁移动的过程中接收所述叉指电磁铁发出的声波信号；

所述信号分析装置基于所述声波信号生成所述钢结构缺陷信息。

2.如权利要求1所述的基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测方法，其特征在于，所述基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测装置还包括滑轨，所述滑轨沿所述被测表面设置，所述叉指电磁铁安装在所述滑轨上，所述叉指电磁铁能够沿所述滑轨滑动，所述叉指电磁铁在所述滑轨上滑动时与所述被测表面的距离保持所述预设距离；所述沿所述被测表面移动所述叉指电磁铁，移动过程中所述叉指电磁铁与所述被测表面间的距离保持所述预设距离包括：沿所述滑轨移动所述叉指电磁铁。

3.如权利要求2所述的基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测方法，其特征在于，所述基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测装置还包括驱动装置，所述驱动装置用于控制所述叉指电磁铁在所述滑轨上滑动；所述沿所述被测表面移动所述叉指电磁铁，移动过程中所述叉指电磁铁与所述被测表面间的距离保持所述预设距离包括：开启所述驱动装置，所述驱动装置控制所述叉指电磁铁沿所述滑轨移动。

4.如权利要求1所述的基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测方法，其特征在于，基于磁引力策动音叉共振的钢结构检测信号分析装置基于所述声波信号生成所述钢结构缺陷信息的原理为：

所述激励信号源向所述线圈发出与所述音叉共振频率相同频率的交流电；

所述音叉的被所述线圈缠绕的叉指被磁化，产生所述交流电同频率的周期性磁场；

所述钢结构被所述周期性磁场磁化，与所述叉指电磁铁之间产生周期性磁引力；

所述叉指电磁铁在所述周期性磁引力的作用下发生共振；

所述信号接收装置接收所述叉指电磁铁发生共振时发出的声波；

所述信号分析装置获取所述声波的声波强度信息；

所述声波的强度与所述周期性磁引力正相关；

所述周期性磁引力与所述叉指电磁铁和所述钢结构的表面的距离正相关；

当所述叉指电磁铁移动到所述钢结构的表面有缺陷的位置时，所述叉指电磁铁与所述钢结构的表面的距离会放生改变，所述声波的强度会发生改变，由此可判断所述叉指电磁铁所述位置对应的所述钢结构的表面有缺陷。