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原文传递薄带钢综合力学性能的微磁无损在线检测系统

专利名称：	薄带钢综合力学性能的微磁无损在线检测系统
摘要：	本发明公布了薄带钢综合力学性能的微磁无损在线检测系统，利用同步测量得到的多类微磁信号特征，对带钢综合力学性能进行无损表征，系统主要包括上位机、主控箱、运动执行模块、微磁检测模块、微磁传感器和测距传感器，为稳定控制微磁传感器与薄带钢表面的提离距离，以及防止薄带钢高速行进过程中，浪形和焊缝等对微磁传感器造成碰撞，系统利于测距传感器预先测量待测薄带钢表面位置波动，当位置波动超过阈值时，系统中的运动执行模块将携带微磁传感器垂直移动，调整其与薄带钢表面的提离距离至合理范围。本发明提出了多种实施方式，用于实现薄带钢综合力学性能的微磁无损在线检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京工业大学
发明人：	何存富;王贤贤;刘秀成;张阳阳;肖遥
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910200920.0
公开号：	CN109991308A
代理机构：	北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：	沈波
分类号：	G01N27/90(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	100124 北京市朝阳区平乐园100号
主权项：	1.薄带钢综合力学性能的微磁无损在线检测系统，其特征在于：该系统由上位机(3)、主控箱(1)、运动执行模块、微磁检测模块(2)、微磁传感器(6)和测距传感器(7)构成；微磁传感器(6)由霍尔元件(12)、激励线圈(13)、U型铁(14)、涡流激励线圈(15)、检测线圈线圈(16)组成；微磁传感器(6)固定安装于运动执行模块的移动部件，且与微磁检测模块(2)相连，微磁检测模块(2)中的双通道任意信号发生器对激励线圈(13)及涡流激励线圈(15)输入信号，信号采集板卡接收霍尔元件(12)和检测线圈(16)输出的电压；微磁检测模块(2)与上位机(3)相连，将信号采集板卡采集的电压信号传输至系统上位机(3)软件对信号进行分析处理；运动执行模块和测距传感器(7)与主控箱(1)的运动控制卡相连，当测距传感器(7)测量得到的待测薄带钢(8)表面位置波动超过阈值时，运动执行模块将携带微磁传感器(6)移动，以稳定控制微磁传感器(6)与高速行进的薄带钢(8)表面的提离距离。 2.依据权利要求1所述的薄带钢综合力学性能的微磁无损在线检测系统，其特征在于，综合力学性能检测的基本步骤为：步骤1：测距传感器测量待测薄带钢表面位置波动，系统上位机软件内置算法将对距离测量结果进行分析，如超过设置阈值，将发送指令给运动控制卡，驱动运动执行模块携带微磁传感器垂直移动，调整微磁传感器与薄带钢表面的提离距离至2±0.5mm，如果提离距离在合理范围，则运动执行模块保持稳定；步骤2：微磁传感器的励磁线圈中始终通入低频50～300Hz电流，涡流激励线圈中的高频电流包含多个单频成分10～100kHz，高频电流的通断由高速电子开关控制，当高速电子开关处于断开状态时，霍尔元件和检测线圈分别测量切向磁场和巴克豪森噪声信号，而高速电子开关处于导通状态时，检测线圈测量材料低频磁化过程中的多频涡流响应；步骤3：霍尔元件和检测线圈输出的电压信号传输至系统上位机，软件对信号进行分析处理，提取多类微磁信号即切向磁场、巴克豪森噪声、增量磁导率和多频涡流的特征，并输入至预先建立的综合力学性能神经网络定量预测模型，给出薄带钢综合力学性能指标即屈服强度、抗拉强度、延伸率、表面硬度检测值；步骤4：循环重复步骤1～3，逐一对后续位置进行检测，由此得到综合力学性能指标在薄带钢全长的分布情况。 3.依据权利要求1所述的薄带钢综合力学性能的微磁无损在线检测系统，，其特征在于，运动执行模块由单轴滑轨或双轴滑轨或六自由度机器人实现，使用单轴滑轨时，微磁传感器和测距传感器分别固定安装于滑块和导轨支座，沿薄带钢行进方向，微磁传感器位于测距传感器后端；使用双轴或六自由度机器人时，测距传感器安装于外部横梁，微磁传感器安装于滑块或机器人末端，调整微磁传感器在薄带钢宽度方向的检测位置。
所属类别：	发明专利