[发明专利]适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法。该装置包括底板、三轴精密位移台、多节式连接杆、滑轨块、B探针组件、双层H传感线圈组件、八向样品固定台和激励；底板上固定有三轴精密位移台和八向样品固定台的底座；多节式连接杆的一个端部与三轴精密位移台的输出端固定连接，多节式连接杆的其余末端分别与各自的滑轨块固定连接；每个滑轨块的滑轨中滑动连接有一个双层H传感线圈组件和两个B探针组件；双层H传感线圈组件位于两个B探针组件之间。本方法可以针对残余应力对磁性材料造成的局部磁性能恶化进行分析，测量范围可调节，测量普适性高，测量精度高且可实现不断电的连续化磁特性测量。

技术领域

本发明涉及磁性测量领域，具体是一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，工业化和电气化水平的不断提高，对电力设备的工作效率提出了更高的要求。磁性材料是电机、变压器等现代电力设备中铁芯制备的关键材料，准确测量并模拟其磁特性是进行电气设备优化的前提条件。

在实际工况中，对磁性材料的卷绕、切割、装配等多种工序所伴随的机械应力和热应力等残余应力会极大地影响其磁特性。目前对于残余应力的整体磁性能劣化分析已经比较成熟，可以采用爱泼斯坦方圈法、环形样件法等，而对于局部磁性能的劣化分析，通常采用B探针测量磁通密度，H传感线圈测量磁场强度的方式，以得到磁性材料某一点的磁特性。文献《铁心表面局部磁特性检测系统研究》中制作的传感器探头，包括四个可以测得磁通密度信号的 B探针和两组可以测得磁感应强度信号的H传感线圈以及制作传感器骨架的胶木块。其中， H传感线圈在传感器探头总体结构的中央位置，B探针均匀分布在H传感线圈周围。然而， B探针和H传感线圈的位置相对固定，测量区域可变性较小，测量点不连续，且B探针之间距离受H传感线圈大小限制，测量精度也不够高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置及方法。

本发明解决所述装置技术问题的技术方案是，提供一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量装置，其特征在于，该装置包括底板、三轴精密位移台、多节式连接杆、滑轨块、B探针组件、双层H传感线圈组件、八向样品固定台和激励；

所述底板上固定有三轴精密位移台和八向样品固定台的底座；多节式连接杆的一个端部与三轴精密位移台的输出端固定连接，多节式连接杆的其余末端分别与各自的滑轨块固定连接；每个滑轨块的滑轨中滑动连接有一个双层H传感线圈组件和两个B探针组件；双层H传感线圈组件位于两个B探针组件之间；八向样品固定台用于固定待测样品；激励用于形成磁场对待测样品激磁。

本发明解决所述方法技术问题的技术方案是，提供一种适用于分析局部残余应力影响的分布式磁测量方法，其特征在于，该方法基于所述装置，包括以下步骤：

(1)安装待测样品并连接实验电路：将施加激磁的待测样品去除绝缘层后，放置在八向样品固定台的中心位置，将八个方向的挡板调节螺栓穿过对应的调节螺母进入凹槽轨道中，拧动挡板调节螺栓进而带动对应方向的绝缘挡板向前移动直至与待测样品紧贴，从而在八个方向固定待测样品；

将可伸缩式B探针和H传感线圈的引线均连接在一级放大电路的相应输入端上，一级放大电路的输出端连接在采集卡的相应输入端，采集卡同时连接电脑，在电脑内加载磁测量虚拟仪器工作台，采集卡与电脑进行双向通信；采集卡的输出端经过功放与相应的水冷电阻串联，再经相应的隔离变压器连接到激励上；

(2)第一个测量点的测量：通过调节三轴精密位移台初步对应滑轨块与待测样品的位置；通过滑动两个B探针滑块，使得两个可伸缩式B探针之间的距离与待测样品的磁性能恶化区域所需测量精度适配；