[发明专利]一种基于磁场梯度测量的钢管漏磁检测信号动态补偿平台

说明书

本发明涉及一种基于磁场梯度测量的钢管漏磁检测信号动态补偿平台，属于无损检测领域，解决了当前阶梯轴测量自动化程度及测量精度低的问题。本发明的基于磁场梯度测量的钢管漏磁检测信号动态补偿平台包括支撑平台、三爪卡盘、三相异步电机、支撑底座、横向控制机构、检测探头和检测控制装置。探头为磁阻探头，可以测量背景磁场大小，获取阶梯轴表面参数，补偿检测信号；控制端通过分析背景磁场确定探头与轴体之间距离，向检测控制机构传输反馈信号，控制探头运动，实现对阶梯轴的动态跟踪。本发明打破了传统测量方法流程繁复、误差大、无法实现自动化测量的限制，优化了阶梯轴检测装置性能，有效提高了轴类零件检测精度和检测效率。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种基于磁场梯度测量的钢管漏磁检测信号动态补偿平台。

背景技术

长期处于应力集中和交变载荷下的轴类零件极易出现表面裂纹，裂纹不仅降低轴类零件机械性能，甚至会引发重大安全事故。由于传统无损检测技术不能克服非接触、恶劣环境下测量的困难，加之部分轴类零件需要轴肩来定位齿轮、轴承等零件，轴类零件结构呈现出较为复杂的阶梯形状，给检测带来了新的挑战。

近年来，伴随着非接触测量技术的发展，轴类零件表面裂纹测量的方法得以扩充，但目前还没有一种基于磁场梯度测量的钢管漏磁检测信号动态补偿平台运用于阶梯轴类零件测量，因此为了提高阶梯轴表面裂纹测量效率，实现阶梯轴表面裂纹的自动测量，亟待设计实现阶梯轴电磁无损检测探头动态跟踪装置。

发明内容

鉴于上述的分析，为提高轴类零件测量效率，提高轴类零件测量精度，本发明提供如下技术方案：一种基于磁场梯度测量的钢管漏磁检测信号动态补偿平台，平台包括支撑平台、三爪卡盘、三相异步电机、支撑底座、横向控制机构、检测探头和检测控制装置，被检的阶梯轴被三爪卡盘固定，随着电机转动而旋转，横向控制机构依靠螺栓与实验平台相连，横向控制机构上安置支撑架用以连接探头支撑机构，检测控制平台利用磁阻探头传输的磁场梯度数据判断探头与阶梯轴表面距离，控制探头姿态，实现对阶梯轴的动态跟踪，完成精密阶梯轴表面裂纹的自动测量。

一种基于磁场梯度测量的钢管漏磁检测信号动态补偿平台，包括利用控制算法控制前进的横向控制机构、主要实现对探头姿态的动态调整的检测控制装置、采用高精度磁定位测量轴体和探头之间距离并进行轴体表面特征检测的磁阻探头；磁阻探头能够在横向控制机构和检测控制装置的共同作用下实现对轴体的动态跟踪，完成对表面特征的检测。

进一步的三相异步电机可以调节转速，连接着固定阶梯轴端部且带动阶梯轴绕中心轴线转动的具有自定心功能的三爪卡盘。

进一步的横向控制上连接托架，托架上连接L型支架，L型支架上开槽，用以连接检测控制装置，确保控制装置不受外部因素干扰。

进一步的支撑平台与三相异步电机连接固定，为三爪卡盘提供转矩，带动阶梯轴进行旋转，确保均匀磁化。

进一步的横向控制机构和检测控制装置，可以实现快速动作，避免磁阻探头与轴体之间出现碰撞，满足两者之间距离精度需求。

进一步的磁阻探头与轴体之间距离始终保持在0.1mm-0.2mm之间。

进一步的探头采用磁阻探头，可以测量背景磁场，确定与阶梯轴之间距离。

与现有技术相比，本发明至少具有如下益效果之一：

1.本发明设计了一种基于磁场梯度测量的钢管漏磁检测信号动态补偿平台代替现有的人工测量方案，提高检测精度、检测效率。本发明能够很好的应用于轴类零件的测量实际中，尤其是应用于阶梯轴类零件，实现阶梯轴类零件的自动测量，进而推动阶梯轴的发展应用。

2.进一步的探头采用磁阻探头，可以测量背景磁场，确定与阶梯轴之间距离，相较于传统探头，磁阻探头具有高精度、高灵敏度、高分辨率、良好稳定性和可靠性、无接触测量及宽温度范围的特点，可进行动态测量，可以广泛应用于低磁场测量、角度和位置测量中。