[发明专利]一种用于低频电磁检测的交流饱和磁化装置

说明书

本发明公开了一种用于低频电磁检测的交流饱和磁化装置，其特征在于，包括磁轭（1），套筒（2），线圈（3）和交流信号发生器（4）；交流信号发生器（4）与线圈（3）相连，线圈（3）缠绕于套筒（2）之上，套筒（2）套于磁轭（1）的两极；交流信号发生器（4）产生一个交流信号，交流信号在线圈（3）中产生交变的磁场，在磁轭（1）作用下磁场被加强，达到饱和磁化被检试件的目的。所述的磁轭（1）由层状的铁基纳米晶合金带材通过耐高温环氧粘接胶叠装粘合而成，叠装厚度为15毫米，形状为C形，内圈弧度为270度。本发明具有磁化性能好，能够有效降低激励功率，结构简单，灵活性高和成本低的优点，可以应用于不同的电磁无损检测场景。

技术领域

本发明提供了一种用于低频电磁检测的交流饱和磁化装置，属于电磁检测技术领域。

背景技术

电磁无损检测技术是近些年发展迅速、应用广泛的一种无损检测技术。电磁检测是指以材料电磁性能变化为判断依据来对材料及构件实施缺陷探测和性能测试的一类检测方法，主要包括涡流检测、漏磁检测和磁记忆检测等。影响电磁检测性能的一个重要因素是被测件的磁化水平，而外加磁场强度对被测件磁化水平的影响最大。外加磁场强度主要取决于磁化系统和被检件之间的关系，而被检件厚度、材质等都会对其产生不同程度影响。对于被检件来说，如果磁化强度不够，那么材料的缺陷信息就不能被完全表征出来，因此需要被检件磁化强度达到饱和，但磁化强度又不能过度饱和，因为这会使空气耦合磁场增大，导致缺陷的信噪比降低，进而降低分辨缺陷的能力。

基于上述背景，研发一种磁化性能好、适应不同材料，可以灵活调整参数的饱和磁化装置，有利于更充分地发挥电磁无损检测的优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于低频电磁的交流饱和磁化装置。本发明具有磁化性能好，能够有效降低激励功率，结构简单，灵活性高和成本低的优点，可以应用于不同的电磁无损检测场景。

本发明通过以下技术方案实现：所述的一种用于低频电磁检测的交流饱和磁化装置，由磁轭(1)，套筒(2)，线圈(3)和交流信号发生器(4)组成；其特征在于：交流信号发生器(4)与线圈(3)相连，线圈(3)缠绕于套筒(2)之上，套筒(2)套于磁轭(1)的两极。交流信号发生器(4)产生一个交流信号，交流信号在线圈(3)中产生交变的磁场，在磁轭(1)作用下磁场被加强，达到饱和磁化被检试件的目的。

所述的磁轭(1)形状为C形，内圈弧度为270度，由层状的铁基纳米晶合金带材通过耐高温环氧粘接胶叠装粘合而成，叠装厚度为15毫米，耐高温环氧粘接胶涂抹厚度为0.01-0.1毫米。磁轭(1)的内圈半径为20-50毫米，由内向外每层铁基纳米晶合金带材半径逐渐增加，形成磁轭(1)，磁轭(1)两极为平整切面，与水平面平行。

所述的套筒(2)采用3D打印方式制成，其材料为光敏树脂，套筒(2)的内圈弧度为45度，壁厚为1-2毫米，套筒(2)与磁轭(1)贴合，贴合距离为0-1毫米。

所述的交流信号发生器(4)产生正弦信号的频率范围为5Hz-1000Hz，幅值范围为1V-3V。

本发明的工作原理是：交流信号发生器产生一个正弦交流信号施加在线圈上，交变的电场在线圈和磁轭的共同作用下形成交变的磁场，从而达到饱和磁化的目的。

本发明的有益效果是：磁轭的形状经过参数化设计，具有更好的磁特性。磁轭的材料选择高磁导率的铁基纳米晶，能够有效地增加磁化性能，减少激励功率，比起铁锌锰氧体，功率大约能减少一半。通过改变不同套筒上的线圈匝数、直径和正弦交流信号幅值等条件，灵活地饱和磁化不同厚度、不同材质的被检试件，比起线圈直接缠绕在磁轭上，更节省时间。

附图说明

图1是一种用于低频电磁的交流饱和磁化装置整体示意图；

图2是一种用于低频电磁的交流饱和磁化装置套筒的三维结构图；