[发明专利]一种基于光源信号的拉索漏磁无损检测装置及方法

说明书

本发明涉及桥梁工程领域，公开了一种基于光源信号的拉索漏磁无损检测装置，包括设于待检拉索上的激励装置，呈U型，且激励装置的U型内部通过连接件设置套设于待检拉索上的光磁检测组件，激励装置和光磁检测组件均能沿待检拉索轴向做同步移动及转动；光磁检测组件由外壳、电源板、导磁层、光源发射器、光源接受器、侧板组成，外壳套装于导磁层外，且两者通过轴向两侧的侧板连接为一体，外壳内侧上依次设置电源板和光源发射器，导磁层外侧上依次设置电源板和与外壳上所设的光源发射器相对布置的光源接受器。本发明不需要采集漏磁信号，仅通过光源信号就可判断缺陷，避免信号转化途中的损耗。本发明还提供一种基于光源信号的拉索漏磁无损检测方法。

技术领域

本发明涉及桥梁工程、电子技术和传感技术领域，提供一种基于光源信号的拉索漏磁无损检测装置及方法。

背景技术

当前在役桥梁使用过程中，常会出现结构的应力疲劳和环境腐蚀，继而产生一定的健康问题。拉索是缆索结构体系桥梁的重要受力构件，为了保证桥梁结构在运营期内的安全性、可靠性与稳定性，应定期对拉索进行健康监测和检测。近些年来，行业内的拉索检测方法以目视检测、超声检测、磁粉检测、磁致伸缩导波检测、漏磁检测为主。其中漏磁检测法对拉索表面清洁度要求低、检测装置无需接触、人工操作方便、成本可控，在拉索无损检测方法中技术略成熟。

漏磁检测是利用磁源对拉索进行磁化，若表面出现裂纹或孔蚀等缺陷时，使缺陷区域的磁导率降低，磁阻增加，磁化场的能量将有一部分从此区域外泄出来，形成可检测的漏磁信号。在拉索内部的磁力线遇到缺陷而产生铁磁体间断时，磁力线将会发生聚焦或畸变，这一畸变扩散到材料表面，即可形成可检测的磁场信号。漏磁检测可以实现定量检查，其检测的范围不受被检测件厚度的制约，同时可以根据信号处理还能知道缺陷的某些特征尺寸(如大小、长度等)，由于漏磁检测装置均为自动化装置，能得到不受操作者技术水平影响的客观实验结果。但是，漏磁检测法的检测探头均为传统的霍尔元件，其工作机理是将采集到的漏磁信号输出为电信号，通过电信号幅值判别缺陷的位置与大小。在采集过程中受较多因素干扰，如背景磁场、机器振动引发的噪音、以及传统霍尔元件探头信噪比低等问题会影响信号准确性。且上述的漏磁信号微弱，采集较难，且还需要转化为电信号相互比较得出结论，其转化过程中信号的损耗较大。

因此，如何减少检测时的干扰因素；避免信噪比低的传统检测装置；寻找漏磁信号的新型检测方法即采集某种可直出的信号并得出结论，避免信号转化的这一步骤；及提高检测灵敏度和精度具有非常重要的工程意义和实用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于光源信号的拉索漏磁无损检测装置及方法，旨在解决传统霍尔元件传感器无法避免干扰因素，且在移动过程中灵敏度和精度较小的问题。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供一种基于光源信号的拉索漏磁无损检测装置，包括设于待检拉索上的激励装置，激励装置呈U型结构，且激励装置的U型内部通过连接件设置套设于待检拉索上的光磁检测组件，激励装置和光磁检测组件均能沿待检拉索轴向做同步移动及转动；光磁检测组件由外壳、电源板、导磁层、光源发射器、光源接受器、侧板组成，外壳套装于导磁层外，且两者通过轴向两侧的侧板连接为一体，外壳内侧上依次设置电源板和光源发射器，导磁层外侧上依次设置电源板和与外壳上所设的光源发射器相对布置的光源接受器。

进一步，激励装置由衔铁、上N下S极磁铁、上S下N极磁铁、电线圈、带滚轮导磁连接块组成，衔铁长度方向的两侧分设同侧布置的上N下S极磁铁和上S下N极磁铁，且上N下S极磁铁和上S下N极磁铁均在背离衔铁的背离端设置作用于待检拉索上的带滚轮导磁连接块，上N下S极磁铁和上S下N极磁铁均缠绕有电线圈。

进一步，衔铁上设置连接件，且连接件采用非导磁材料；带滚轮导磁连接块采用磁导率比空气高的坡莫合金，且带滚轮导磁连接块在面向待检拉索的对应端设有与待检拉索外圆相适配的凹弧面。