一種高強鋼的檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及無損檢測設備技術領域，尤其是指一種高強鋼的檢測裝置，包括信號發(fā)生器、檢測探頭及與信號發(fā)生器電連接的功率放大器，檢測探頭連接有信號放大器，該信號放大器連接有信號采集卡，所述檢測探頭包括U形低頻磁芯，該U形低頻磁芯的兩個縱向桿均套裝有磁化線圈，兩個磁化線圈均與所述功率放大器電連接；所述兩個縱向桿的下部中間裝設有高頻磁芯及用于安裝固定高頻磁芯的彈性固定裝置，該高頻磁芯與所述信號放大器電連接。本實用新型專利技術基于鐵磁性物質(zhì)所具有的巴克豪森噪聲現(xiàn)象，開發(fā)出一種可用于冷成形及熱成形高強鋼零件力學性能的無損檢測裝置，不僅能在數(shù)秒的時間內(nèi)實現(xiàn)單點的測量，同時可自適應于零件復雜的輪廓，實用性強。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
—種高強鋼的檢測裝置
本技術涉及無損檢測設備
，尤其是指一種高強鋼的檢測裝置。
技術介紹
作為汽車車身的安全部件，冷成形及熱成形高強鋼零件的強度、硬度、殘余應力等力學性質(zhì)是評價其性能的重要指標，而如何能夠在生產(chǎn)現(xiàn)場快速地檢測其力學性能，成為一個不可避免的問題。鋼板的強度，是指材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生彈性變形、塑性變形和斷裂的能力，包括屈服強度和抗拉強度，通常由拉伸試驗獲得。拉伸試驗是指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗方法，金屬拉伸試驗的步驟可參見ASTM E-8標準以及國標GB/T228.1-2010。硬度是材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力，高強鋼零件的硬度通常使用洛氏硬度計、維氏硬度計或布氏硬度計測量，這些方法都是通過測量材料表面抵抗另一物體壓入時所引起的塑性變形量來評定硬度值。殘余應力的測量通常使用盲孔法，它的原理是在平衡狀態(tài)下的原始應力場上鉆孔，破壞了原來的應力平衡狀態(tài)而使應力重新分布，從而使圓孔附近的金屬發(fā)生位移或應變，通過應變儀測量鉆孔后的應變量，就可以計算原應力場的應力值。 通過標準拉伸試驗測量已成形零件的強度時，有以下缺點:一、切割試樣對零件造成不可逆的損傷；二、制樣和檢測工藝周期較長；三、不能檢測零件或樣品的曲面區(qū)域的強度；四、不能連續(xù)檢測零件相鄰區(qū)域的強度。 通過硬度計測量已成形零件硬度時，有以下缺點:一、硬度計會對零件表面產(chǎn)生不可逆的損傷；二、不宜測量體積較大的零件。 通過盲孔法測量已成形零件殘余應力時，有以下缺點:一、對零件表面產(chǎn)生不可逆的損傷；二、測試周期較長。 綜上所述，通過拉伸試驗測試板料的強度時，需要對板料零件進行切割制成標準的平面的拉伸試樣，從而對零件產(chǎn)生不可逆的損傷，且測試時間較長，不能對曲面部位進行拉伸試驗。通過硬度計測量硬度時，硬度計會在鋼板表面產(chǎn)生壓痕。通過盲孔法測量殘余應力時，需要在鋼板表面打孔。因此這些檢測方法都會對零件產(chǎn)生損傷。由于具有以上缺點，這些方法不宜用于高強零件力學性能的現(xiàn)場快速無損檢測，缺陷明顯。
技術實現(xiàn)思路
本技術要解決的技術問題是提供一種力學性能檢測準確，操作方便快捷，且對被測零件不產(chǎn)生任何損傷的高強鋼的檢測裝置及其檢測方法。 為了解決上述技術問題，本技術采用如下技術方案:一種高強鋼的檢測裝置，包括信號發(fā)生器、檢測探頭及與信號發(fā)生器電連接的功率放大器，檢測探頭連接有信號放大器，該信號放大器連接有信號采集卡，所述檢測探頭包括U形低頻磁芯，該U形低頻磁芯的兩個縱向桿均套裝有磁化線圈，兩個磁化線圈均與所述功率放大器電連接；所述兩個縱向桿的下部中間裝設有高頻磁芯及用于安裝固定高頻磁芯的彈性固定裝置，該高頻磁芯與所述信號放大器電連接。 優(yōu)選的，所述U形低頻磁芯由鐵磁材料片切割成多個U形片材并疊制而成。 優(yōu)選的，所述鐵磁材料片為純鐵片、低碳鋼片、硅鋼片或鐵鎳合金片。 優(yōu)選的，所述彈性固定裝置為壓縮彈簧或橡膠。 優(yōu)選的，所述彈性固定裝置位于所述兩個磁化線圈之間。 本技術的有益效果在于:本技術提供了一種高強鋼的檢測裝置，本技術基于鐵磁性物質(zhì)所具有的巴克豪森噪聲(也稱巴克豪森電磁信號)現(xiàn)象，開發(fā)出一種可用于冷成形及熱成形高強鋼零件力學性能(強度、硬度、殘余應力)的無損檢測裝置，不僅能在數(shù)秒的時間內(nèi)實現(xiàn)單點的測量，同時可自適應于零件復雜的輪廓，實用性強。 【附圖說明】 圖1為本技術高強鋼的檢測裝置的模塊框圖。 圖2本技術高強鋼的檢測裝置的檢測探頭結構示意圖。 圖3使用本技術高強鋼的檢測裝置檢測熱成形高強鋼零件強度示意圖。 圖4使用本技術高強鋼的檢測裝置檢測熱成形高強鋼零件硬度示意圖。 圖中附圖標記如下: I—檢測探頭；2—磁化線圈；3—檢測線圈；4—彈性固定裝置；5——被測鋼;6——信號發(fā)生器；7——功率放大器；8——信號放大器；9——信號采集卡；10——計算機；11——低頻磁芯；12——線圈繞組；13——高頻磁芯；14——線圈繞組；15——熱成形高強鋼零件A ; 16—熱成形高強鋼零件B。 【具體實施方式】 為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本技術作進一步的說明，實施方式提及的內(nèi)容并非對本技術的限定。 如圖1和圖2所示，一種高強鋼的檢測裝置，包括信號發(fā)生器6、檢測探頭I及與信號發(fā)生器6電連接的功率放大器7，檢測探頭I連接有信號放大器8，該信號放大器8連接有信號采集卡9，所述檢測探頭I包括U形低頻磁芯11，該U形低頻磁芯11的兩個縱向桿均套裝有磁化線圈2，兩個磁化線圈2均與所述功率放大器7電連接；所述兩個縱向桿的下部中間裝設有高頻磁芯13及用于安裝固定高頻磁芯13的彈性固定裝置4，該高頻磁芯13與所述信號放大器8電連接。 本實施例中，所述U形低頻磁芯11由鐵磁材料片切割成多個U形片材并疊制而成。 優(yōu)選的，所述鐵磁材料片為純鐵片、低碳鋼片、硅鋼片或鐵鎳合金片，所述彈性固定裝置4為壓縮彈簧。 本文技術中的檢測裝置由信號發(fā)生器6、功率放大器7、磁化線圈2、檢測線圈、功率放大器7、信號放大器8及采集卡組成，使用時，將本技術的檢測裝置與計算機10連接，如圖1所示。磁化線圈2和檢測線圈共同組成探頭，如圖2所示。磁化線圈2由低頻磁芯和線圈繞組組成。通過信號發(fā)生器6提供正弦電壓信號，經(jīng)過功率放大器7后產(chǎn)生足夠大的電流驅(qū)動磁化線圈2，由磁化線圈2對被測鋼板表面施加交變磁場,從而激發(fā)巴克豪森電磁信號。檢測線圈由高頻磁芯13和線圈繞組組成，用于接收試樣表面的磁場信號。檢測線圈通過壓縮彈簧或橡膠制成的固定裝置安裝于磁化線圈2中間。在使用探頭測量零件表面的過程中，通過壓縮彈簧或高彈性材料裝置，使得磁化線圈2和檢測線圈的底部能夠緊貼平面和曲面的檢測區(qū)域。巴克豪森信號通過信號放大器8放大，并通過數(shù)據(jù)采集卡進入計算機10，并通過軟件模塊進行完成采集和分析任務。通過本技術測量熱成形高強鋼零件的步驟如下所述: 步驟1:使用高強鋼的檢測裝置對不同強度的標準高強鋼試樣進行強度/硬度的檢測，收集檢測時得到的巴克豪森電磁信號；通過信號發(fā)生器6和功率放大器7提供正弦電壓信號激勵，在磁化線圈2中產(chǎn)生交變磁場，當探頭緊貼鋼板表面時，鋼板內(nèi)部的磁疇磁疇壁發(fā)生移動，當磁疇壁的移動遇到晶界、位錯、非磁性夾雜等的阻礙時，便會產(chǎn)生巴克豪森電磁信號；通過檢測線圈接收到巴克豪森電磁信號并對信號進行放大后傳送至計算機10，并最終通過計算機10存儲和信號處理。 步驟2:由計算機10提取出電磁信號的的峰值和均方根作為特征值，建立巴克豪森電磁信號特征值和強度/硬度之間的標定曲線，并存儲標定曲線數(shù)據(jù)； 步驟3:熱成形高強鋼零件成形之后，將探頭緊貼被測熱成形高強鋼的表面，按壓所述檢測探頭I至縱向桿的下端和高頻磁芯13的下端均能緊貼被測部位的表面； 步驟4:保持所述檢測探頭I穩(wěn)定，計算機10采集并測量高強鋼零件被測部位的巴克豪森電磁信號特征值，并根據(jù)標定曲線計算出被測高強鋼零件5強度/硬度。 其中，所述強度包括屈服強度和抗拉強度，所述彈性固定裝置4位于所述兩個磁化線圈2之間。 本技術基于鐵磁性物質(zhì)所具有的巴克豪森噪聲(也稱巴克豪森電磁信號本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種高強鋼的檢測裝置，包括信號發(fā)生器（6）、檢測探頭（1及與信號發(fā)生器（6）電連接的功率放大器（7），檢測探頭（1）連接有信號放大器（8），該信號放大器（8）連接有信號采集卡（9），其特征在于：所述檢測探頭（1）包括U形低頻磁芯（11），該U形低頻磁芯（11）的兩個縱向桿均套裝有磁化線圈（2），兩個磁化線圈（2）均與所述功率放大器（7）電連接；所述兩個縱向桿的下部中間裝設有高頻磁芯（13）及用于安裝固定高頻磁芯（13）的彈性固定裝置（4），該高頻磁芯（13）與所述信號放大器（8）電連接。

【技術特征摘要】
1.一種高強鋼的檢測裝置，包括信號發(fā)生器“)、檢測探頭(1及與信號發(fā)生器(6)電連接的功率放大器(7 )，檢測探頭(1)連接有信號放大器(8),該信號放大器(8 )連接有信號采集卡(9),其特征在于:所述檢測探頭(1)包括V形低頻磁芯(11),該I形低頻磁芯(11)的兩個縱向桿均套裝有磁化線圈(2),兩個磁化線圈(2)均與所述功率放大器(7)電連接； 所述兩個縱向桿的下部中間裝設有高頻磁芯(13)及用于安裝固定高頻磁芯(13)的彈性固定裝置(4),該高頻磁芯(13)與...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張宜生，羅嘯宇，姚小春，
申請(專利權)人：東莞市豪斯特熱沖壓技術有限公司，華中科技大學，
類型：新型
國別省市：廣東;44