[发明专利]基于增量磁导率的钢制叶片残余应力微磁无损检测方法及装置

摘要

基于增量磁导率的钢制叶片残余应力微磁无损检测方法及装置，属于钢制叶片的残余应力无损检测。通过自动化机械手夹持微磁探头沿钢制叶片扫查，检测微磁信号，提取出增量磁导率以表征残余应力，最终获取叶片整体的残余应力分布情况。检测装置主要包括机械手、微磁探头、系统控制及微磁信号采集处理等部分。可工作于两种模式：叶片运动被检测模式，微磁探头固定安装在工作台底座上，机械手末端安装钳形夹具，夹持叶片相对微磁探头沿预设曲面移动，实现叶片双面检测；探头运动扫查模式，钢制叶片固定安装在开口环形夹具上，机械手末端夹持微磁探头沿钢制叶片表面进行扫查，旋转驱动机构可实现叶片翻转完成双面检测。

主权项

1.基于增量磁导率的钢制叶片残余应力微磁无损检测的装置，其特征在于，包括：机械手(1)、机械手运动控制器(2)、钳形夹具(3)、待测叶片(4)、微磁探头(5)、微磁探头工作台底座(6)、开口环形夹具(7)、驱动轴(8)、滚动轴承(9)、联轴器(10)、驱动电机(11)、系统控制及微磁信号采集处理模块；机械手(1)与机械手运动控制器(2)固定连接，机械手运动控制器(2)用于控制机械手(1)的运动；机械手(1)的末端能通过钳形夹具(3)固定待测叶片或通过微磁探头工作台底座(6)固定微磁探头(5)；微磁探头(5)通过微磁探头工作台底座(6)与系统控制及微磁信号采集处理模块连接；微磁探头主要由U型轭铁(16)、霍尔元件(20)、励磁线圈(15)、屏蔽层(18)组成；励磁线圈绕在U型轭铁底部，U型轭铁开口端与被测叶片表面贴合，霍尔元件放置于U型轭铁U型口中部以检测叶片表面的磁场变化，霍尔元件与U型轭铁之间各设有一屏蔽层(18)；系统控制及微磁信号采集处理模块包括微磁信号检测模块、电机驱动控制模块、机械手运动控制模块以及计算机；微磁信号检测模块包括采集卡、任意信号发生板卡、双极性电源，计算机与任意信号发生板卡连接，任意信号发生板卡与双极性电源连接，双极性电源与微磁探头的励磁线圈连接；微磁探头的霍尔元件与采集卡连接，采集卡与计算机连接；机械手运动控制器(2)通过机械手运动控制模块与计算机连接；开口环形夹具(7)能够夹持待测叶片(4)，开口环形夹具(7)的驱动轴通过联轴器与驱动电机的驱动轴联接，实现驱动电机带动开口环形夹具转动并带动待测叶片(4)的翻转。