一種具有自由開合線圈的磁測量應力傳感器，由兩個相互隔離的線圈與被測鋼鐵構件共同組成，一個線圈饋入磁化電流，饋入磁化電流的線圈由多根并行相互絕緣的金屬導線構成。這種傳感器可以自由安裝拆卸，適于測量多種工作狀態與結構形態的鐵磁材料內部應力，用以制造便攜式磁應力測量儀器，測量橋梁、建筑結構、高壓線鐵塔、起重運輸設備載荷狀態下的部件應力。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于傳感器
，具體涉及一種測量鐵磁材料內部應力的傳感器。
技術介紹
通過測量導磁率獲取鐵磁材料構件內部應力信息，已成為一種常用技術。常用的方法是在被檢測的鋼鐵構件上分別用單根金屬導線繞制兩個相互隔離的線圈，向其中一個線圈饋入磁化電流，在另一個線圈兩端輸出與鋼鐵構件內部應力相關電壓信號，其典型方案如Wang M L, Chen Z L, Koontz S S, Magnetoelastic method of Stress monitoring in Steel tendons and cables. Nondestructive Evaluation of Highways, Utilities, and Pipelines. IV, Proceeding of SPIE，2000 所述。采用這種方法制作的傳感器須固定安裝在被監測構件上，使用中不能自由拆卸， 亦不能用同一個傳感器監測其他鋼鐵構件的應力。本專利技術目的在于提出一種新的技術方案，使傳感器適于多種不同鋼鐵構件的應力測量，以其構成便攜式磁應力測量儀器。
技術實現思路
具有自由開合線圈的磁測量應力傳感器由兩個相互隔離的線圈與被測鋼鐵構件共同組成，一個線圈被饋入磁化電流，從另一個線圈兩端輸出與應力相關的電壓信號，被饋入磁化電流的線圈由多根相互絕緣并行的金屬導線構成，這些相互絕緣的并行金屬導線在一端分別與接插件的插頭接點相連，在另一端與接插件的插座接點相連，各條導線以這樣的方式與接插件的插頭、插座接點相連當分別與多根并行金屬導線相連的插頭與插座插接扣合時，原本相互絕緣并行的金屬導線依次首位相接，構成一個串聯的線圈，這個串聯的線圈有一個電流輸出端和一個電流輸入端，接插件扣合之后形成的線圈匝數，等于原初并行導線的根數與多股并行導線繞在被測鋼鐵構件上纏繞圈數之乘積。采用本專利技術技術方案，可以使傳感器自由安裝拆卸，適于測量多種不同結構形狀的鋼鐵構件內部應力，制造便攜式磁應力測量儀器，用于測量橋梁、建筑物結構、高壓線鐵塔、重型機械和動力設備載荷狀態下鋼鐵部件內部的應力。附圖說明1、兩個線圈構成的磁應力傳感器示意圖2、多根并行金屬導線通過接插件構成的傳感器示意圖3、多根并行金屬導線與接插件的連接方式示意圖4、多根并行金屬導線通過接插件構成輸出與應力相關電壓信號的線圈示意圖具體實施例方式一種具有自由開合線圈的磁測量應力傳感器，由饋入磁化電流的線圈1、輸出被測鋼鐵構件應力相關電壓信號的線圈2和被測鋼鐵構件3構成(如圖1)，其特征是線圈1由M條并行相互絕緣的金屬導線束4與插頭5和插座6構成，4中各條金屬導線的一端分別與插頭5的對應接點連接，另一端分別與插座6的對應接點連接，金屬導線束4在被測鋼鐵構件3上纏繞N圈之后，插頭5與插座6扣合，4中的M 條金屬導線依次首尾相接，構成M個串聯的線圈7，線圈7匝數為M與N的乘積，M取值范圍從2到1000，N取值范圍從1到500，7有一個輸入端8和一個輸出端9(如圖 2)。M條并行相互絕緣的金屬導線束4一端順序與插頭5的M個接點相連，M和N 是正整數，4的另一端與插座6的M個接點錯一位順序相連(如圖3)。線圈2由K條并行相互絕緣的金屬導線束10與插頭11和插座12構成，10中各條金屬導線的一端分別與插頭11的對應接點連接，另一端分別與插座12的對應接點連接，金屬導線束10在被測金屬構件3上纏繞L圈之后，插頭11與插座12扣合，10中的K條金屬導線依次首尾相接，構成K個串聯的線圈13，K和L是正整數，K取值范圍從2到500，L取值范圍從1到200。線圈13的匝數為K和L的乘積，13有一個輸入端14和一個輸出端15(如圖4)。權利要求1.一種具有自由開合線圈的磁測量應力傳感器，由饋入磁化電流的線圈1、輸出被測鋼鐵構件應力相關電壓信號的線圈2和被測鋼鐵構件3構成，其特征是線圈1由M 條并行相互絕緣的金屬導線束4與插頭5和插頭6構成，4中各條金屬導線的一端分別與插頭5的對應接點連接，另一端分別與插座6的對應接點連接，金屬導線束4在被測鋼鐵構件3上纏繞W圈之后，插頭5與插頭6扣合，4中的M條金屬導線依次首尾相接，構成M個串聯的線圈7，線圈7匝數為M與N的乘積，M和N是正整數，7有一個輸入端8和一個輸出端9。2.權利要求1所述的一種具有自由開合線圈的磁測量應力傳感器，其特征是M取值范圍從2到1000，N取值范圍從1到500。3.權利要求1所述的一種具有自由開合線圈的磁測量應力傳感器，其特征是M條并行相互絕緣的金屬導線束4一端順序與插頭5的M個接點相連，4的另一端與插座6的M個接點錯一位順序相連。4.權利要求1所述的一種具有自由開合線圈的磁測量應力傳感器，其特征是線圈2由K條并行相互絕緣的金屬導線束10與插頭11和插座12構成，10中各條金屬導線的一端分別與插座11的對應接點連接，另一端分別與插座12的對應接點連接，金屬導線束10在被測金屬構件3上纏繞L圈之后，插頭11與插座12扣合，10中的K條導線依次首尾相接，構成K個串聯的線圈13，線圈13的匝數為K與L的乘積。13有一個輸入端14和一個輸出端15。5.權利要求4所述的一種具有自由開合線圈的磁測量應力傳感器，其特征是K取值范圍從2到500，L取值范圍從1到200。全文摘要一種具有自由開合線圈的磁測量應力傳感器，由兩個相互隔離的線圈與被測鋼鐵構件共同組成，一個線圈饋入磁化電流，饋入磁化電流的線圈由多根并行相互絕緣的金屬導線構成。這種傳感器可以自由安裝拆卸，適于測量多種工作狀態與結構形態的鐵磁材料內部應力，用以制造便攜式磁應力測量儀器，測量橋梁、建筑結構、高壓線鐵塔、起重運輸設備載荷狀態下的部件應力。文檔編號G01L1/12GK102539027SQ20101059221公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月9日 優先權日2010年12月9日專利技術者卜琰, 張開遜, 徐赤 申請人:杭州自動化技術研究院有限公司本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張開遜，徐赤，卜琰，
申請(專利權)人：杭州自動化技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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