[发明专利]应力测试系统及测试方法

说明书

本发明公开了一种应力测试系统，包括：应力测试仪、计算机；所述应力测试仪连接至所述计算机；所述应力测试仪包括壳体、第一探头、第二探头；其中，所述应力测试仪工作时需要连接两个探头；其中，所述第一探头为测量探头，在测试时所述第一探头放在被测工件上；所述第二探头为补偿探头，在测试时将所述第二探头放在参考板上。此外，本发明还公开了一种应力测试方法。本发明公开的应力测试系统及方法适用于钢、铸铁等铁磁性材料的应力测试，可无损检测残余应力沿层深的分布，具有友好的人机对话界面，操作方便。

技术领域

本发明涉及应力测试技术领域，特别涉及一种应力测试系统及方法。

背景技术

在机械制造、石油化工、航天航空、建筑工程、铁路公路、水利电力等领域，材质的应力状态和微观结构是影响其运行寿命的主要因素。无损地检测结构的残余应力和某些机械性质具有重要的经济意义和实用价值。磁测法是根据铁磁材料受力后，根据磁性的变化来评定内应力。现有技术中，常用的方法有磁噪声法和磁应变法。

磁噪声法：在磁场和应力作用下，导致磁畴发生一定规律的取向，产生电脉冲信号，信号频率从数kHz至数百kHz，称为巴克豪森噪声(B.N)。B.N信号的大小一般以峰值或平均值来表示。材料内应力和机械性质与B.N信号有一定的对应关系。磁噪声法就是根据B.N信号的大小来测定应力和一些微观缺陷，可以测量0.01mm左右浅层残余应力。

磁应变法：利用铁磁材料的磁致伸缩效应来测定应力，磁致伸缩的极值与应力有着较好的对应关系。同时磁弹相互作用，产生磁各向异性，磁导率作为张量与应力张量有着一定的联系。分布应力磁测仪，其基本原理是通过传感器(探头)和一定电路将磁导率的变化转变为电流量的变化，建立应力和电流值的函数关系，通过电流量的测量来确定应力。在一定的条件下，也可确定材料的某些性质，如热处理状态、含碳量、硬度等。

现有技术中，电磁法测量残余应力的技术方案基本都是建立在磁弹模型基础上进行实施的，该模型在20世纪30年代被研发出来；然而，该种测量残余应力的技术方案只能测定平面应力的主应力差和主方向，其中主应力的大小还需多点测量，利用切应力差法进行计算，分离出主应力。如此，测量焊缝一点的应力需从已知应力点测量到测点，在工作量增加的同时还会带来累积误差。

发明人经研究发现，目前国内外磁法测量残余应力的方法均以上世纪30年代建立的磁弹物理模型为基础，该种方法只能直接测量单轴应力。在美国，采用巴克豪森效应测量残余应力的方法开发较早，应用较为广泛；日本在20世纪70年代开始采用探头测量应力，根据磁致伸缩效应直接测量一点的主应力差。而到现在为止，国内外尚无二维残余应力直接进行测量的仪器和方法。

发明内容

基于此，为解决现有技术中的技术问题，特提出了一种应力测试方法，包括：

步骤1，将计算机和应力测试仪连接好，启动计算机中的应力测试程序，然后给所述应力测试仪加电；

步骤2，通过应力测试程序针对被测工件建立空间坐标；

步骤3，通过应力测试程序设置被测工件的材料参数；

步骤4，通过应力测试程序设置应力测试系统的工作参数，包括设置探头参数、设置与电路相关的参数、设置激励电流范围、设置测量灵敏度系数、设置曲率修正电流；

步骤5，运行所述应力程序测试所述被测工件的应力；

步骤6，所述应力测试系统输出应力测试结果。

在一种实施例中，所述通过应力测试程序针对被测工件建立空间坐标包括设置坐标点数、设置坐标刻度。

在一种实施例中，所述通过应力测试程序设置被测工件的材料参数具体包括设置被测工件材料的电阻率、相对磁导率。

在一种实施例中，所述应力测试程序中包括灵敏系数标定程序，利用所述灵敏度系数标定程序进行灵敏系数标定。