[发明专利]基于圆周阵列式弱磁检测传感器的钢索缺陷扫查系统

权利要求书

1.基于圆周阵列式弱磁检测传感器的钢索缺陷扫查系统，其特征在于，包括：直线导轨式扫描机构、圆周阵列式弱磁检测传感器、钢索夹持组件、运动控制单元和数据采集单元；

所述圆周阵列式弱磁检测传感器固定安装于直线导轨式扫描机构上，用于测量钢索上的磁场变化信号；钢索夹持组件的钢索预紧装置安装于直线导轨式扫描机构两侧，用于预紧钢索；钢索夹持组件的钢索固定装置固定安装于直线导轨式扫描机构上，用于固定钢索位置；运动控制单元与直线导轨式扫描机构相连，用于控制直线导轨带动圆周阵列式弱磁检测传感器以设定速度相对待测钢索做匀速直线运动；数据采集单元与圆周阵列式弱磁检测传感器相连，用于实时采集圆周阵列式弱磁检测传感器测量得到的多路磁场变化信号。

2.根据权利要求1所述的基于圆周阵列式弱磁检测传感器的钢索缺陷扫查系统，其特征在于，所述直线导轨式扫描机构包括：水平调整底座、XY两轴运动导轨和钢索固定装置安装梁；

所述水平调整底座由角座和铝型材组装而成，其用于调节系统水平和固定直线导轨；

所述XY两轴运动导轨由“工”字形装配的三根导轨和两个电机组成；其中两根平行导轨构成X运动轴，与之垂直的导轨构成Y运动轴；Y轴导轨固定安装于X轴导轨的两个滑块上，圆周阵列式弱磁检测传感器固定安装于Y轴导轨的滑块上；运动控制单元通过控制两轴电机实现圆周阵列式弱磁检测传感器在XY平面内完成既定运动；

所述钢索固定装置安装梁平行X轴导轨固定安装在水平调整底座上，用于固定安装钢索固定装置。

3.根据权利要求1所述的基于圆周阵列式弱磁检测传感器的钢索缺陷扫查系统，其特征在于，所述圆周阵列式弱磁检测传感器包括：传感器夹持装置、亥姆霍兹线圈、隧道磁阻探头、分体式磁屏蔽壳、印制电路板；

所述传感器夹持装置固定安装于Y轴导轨滑块上，其用于夹持分体式磁屏蔽壳、固定亥姆霍兹线圈和硬性印制电路板；

所述亥姆霍兹线圈套装于分体式屏蔽壳两端并固定于传感器夹持装置的底座上，其通过锂电池供电，用于沿轴向均匀磁化被测钢索；

所述分体式屏蔽壳用于固定隧道磁阻探头和屏蔽环境磁场；

所述隧道磁阻探头由隧道磁阻元件和传感器固定环组成；所述传感器固定环过渡配合于分体式屏蔽壳内，其外壁沿周向均匀分布N个凹槽，内壁均匀分布N个与外壁凹槽位置对应且相互连通的浅槽；所述隧道磁阻元件均匀分布并胶封固定于传感器固定环外壁的凹槽内；其中2≤N≤16；

所述印制电路板由硬性印制电路板PCB和柔性印制电路板FPC组成；所述硬性印制电路板安装于传感器夹持装置的底座上，其用于为隧道磁阻元件供电和向数据采集单元发送检测信号；所述柔性印制电路板一端焊接隧道磁阻元件，一端连接硬性印制电路板，穿过传感器固定环内外壁连通孔，并胶封保护于传感器支撑内壁的浅槽内，其用于为隧道磁阻元件传输电能和向硬性印制电路板输出检测信号。

4.根据权利要求1所述的基于圆周阵列式弱磁检测传感器的钢索缺陷扫查系统，其特征在于，所述钢索夹持组件包括：钢索预紧装置和钢索固定装置；

所述钢索预紧装置用于预紧钢索，拉伸钢索至准直状态；所述钢索固定装置成对使用，由底座、支架和固定螺栓组成，底座固定安装在钢索固定装置安装梁上，支架由“工”字形和“回”字形结构组装而成，四个固定螺栓分别从“回”字形支架四个方向穿过指向中心，通过固定螺栓调整从“回”字形支架中心穿过钢索的空间位置并夹紧固定钢索。

5.根据权利要求3所述的基于圆周阵列式弱磁检测传感器的钢索缺陷扫查系统，其特征在于，所述传感器夹持装置、亥姆霍兹线圈、分体式屏蔽壳、传感器固定环和钢索均同轴。

6.根据权利要求3所述的基于圆周阵列式弱磁检测传感器的钢索缺陷扫查系统，其特征在于，所述传感器夹持装置采用有机玻璃材料，所述亥姆霍兹线圈采用漆包铜线材料，所述分体式磁屏蔽壳采用低碳钢材料，所述传感器固定环采用有机玻璃材料。

7.根据权利要求3所述的基于圆周阵列式弱磁检测传感器的钢索缺陷扫查系统，其特征在于，所述传感器固定环的内径比分体式磁屏蔽壳端盖的内径小1mm～2mm，比被测钢索直径大1mm～2mm；其内表面沿周向均匀分布N个深0.5mm～1mm、宽1mm～2mm从传感器支撑一端延伸至其中部的浅槽，浅槽与外壁凹槽位置相对并相互连通；其中2≤N≤16。