[发明专利]一种动生巴克豪森噪声应力测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种动生巴克豪森噪声应力测量方法及装置，通过恒定磁场对铁磁性材料进行磁化；将恒定磁场与铁磁性材料作相对运动，在铁磁性材料中诱发巴克豪森噪声；采用动生巴克豪森噪声信号拾取单元，获取动生巴克豪森噪声信号；采用动生巴克豪森噪声信号计算铁磁性材料的应力。有效解决了铁磁性材料构件高速运动的场景下应力在线测量的难题，测量精度更加可靠、精确。可以在铁磁性材料表面运动进行表面积延展较大的平面型板材的应力测量，也可以采用铁磁性材料从动生巴克豪森噪声应力测量装置中间穿过的形式对铁磁管材、线材、丝材进行在线应力测量。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种基于恒定磁场激励的动生巴克豪森噪声应力测量方法及装置。

背景技术

铁磁性材料是高速动车组关键承力结构件的主要材料。在长期复杂载荷的受力作用下，铁磁性材料承力部件易出现应力集中，铁磁性材料的应力分布极大程度上决定该铁磁性材料部件的疲劳寿命。巴克豪森噪声检测技术具有无需耦合剂、灵敏度高、测量精度高等优点，在铁磁性材料的应力测量中得到了广泛应用，但在高速动车组等高速运动的在线检测应用中，传统的采用交流磁化的巴克豪森检测方法受磁化方法的限制，无法测量铁磁性材料高速运动时的应力情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于恒定磁场激励的动生巴克豪森噪声应力测量方法及装置，旨在解决现有应力测量方法无法测量高速运动的铁磁性材料构件应力的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。一种动生巴克豪森噪声应力测量方法，步骤如下：

1）通过恒定磁场对铁磁性材料进行磁化；

2）将恒定磁场与铁磁性材料作相对运动，在铁磁性材料中诱发巴克豪森噪声；

3）上述巴克豪森噪声为动生巴克豪森噪声，采用动生巴克豪森噪声信号拾取单元，获取动生巴克豪森噪声信号；

4）采用动生巴克豪森噪声信号计算铁磁性材料的应力。

进一步，所述恒定磁场取值是使待测量应力的铁磁性材料达到饱和磁化强度Ms时的磁场强度Hm。

一种用于动生巴克豪森噪声应力测量的装置，装置体由恒定磁场发生单元、磁场导向单元、动生巴克豪森噪声信号拾取单元以及动生巴克豪森噪声信号处理单元构成，所述恒定磁场发生单元、磁场导向单元和动生巴克豪森噪声信号拾取单元固定封装为整体探头，恒定磁场发生单元通过磁场导向单元将磁场导入铁磁性材料，动生巴克豪森噪声信号处理单元通过电缆导线连接探头内部的动生巴克豪森噪声信号拾取单元；所述恒定磁场发生单元用于产生恒定磁场；所述磁场导向单元用于设定恒定磁场路径；所述动生巴克豪森噪声信号拾取单元用于拾取恒定磁场激励产生的动生巴克豪森噪声信号；所述动生巴克豪森噪声信号处理单元用于对动生巴克豪森噪声信号拾取单元的动生巴克豪森噪声信号进行数据处理后计算应力数值。

进一步，所述恒定磁场发生单元由直流电磁铁或永磁铁构成。

进一步，所述装置体与铁磁性材料的相对运动，为直线相对运动或曲线相对运动。

进一步，所述装置体位于铁磁性材料表面。

进一步，所述铁磁性材料或从装置体内部穿过。

进一步，所述动生巴克豪森噪声信号拾取单元为磁敏元件。

进一步，所述磁场导向单元的相对磁导率＞1。