一种矿用振动筛磁记忆检测装置与方法_2

文档序号:9596133阅读:来源:国知局
时,则判 定在漏磁切向分量梯度零点位置已经形成非裂纹损伤;
[0035] 若矢量合成漏磁切向分量梯度跃变幅值△ K小于设定阈值&时,则判定振动筛无 损伤;
[0036] 10)重复步骤3)到9)可得到第2到第η条振动筛检测轨迹中是否存在裂纹或非 裂纹损伤;
[0037] 11)若所有振动筛轨迹中无损伤,则振动筛可以继续使用,若存在裂纹或非裂纹损 伤,则需停产检修;
[0038] 12)检测结束。
[0039] 与现有的超声检测方法、射线检测方法和涡流检测方法等相比,本发明优势在于 可以实现矿用振动筛微观裂纹的早期诊断,及时预报可能产生缺陷与破坏的危险区域,并 且本方法还可用于评估振动筛的损伤程度;
[0040] 同时,磁记忆检测装置具有操作简单、对检测表面要求低、重复性好、检测装置体 积小和可靠性高等优点;磁记忆检测装置滤波电路能有效的将外界的低频和高频干扰信 号滤除保证了检测信号的真实有效性;滑移小车能够保证探头提离值不变,并且提离值可 调;
[0041] 本发明的磁记忆检测装置与方法适用于矿用振动筛微观裂纹的早期诊断,及时预 报可能产生缺陷与破坏的危险区域减少因故障引起的非计划性停产,降低经济损失及人员 伤亡。
【附图说明】
[0042] 图1是本发明的原理框图;
[0043] 图2是本发明装置中滑移小车结构主视图;
[0044] 图3是本发明装置中滑移小车结构侧视图;
[0045] 图4是本发明检测方法流程示意图;
[0046] 图5是本发明信号调理电路中滤波电路图。
[0047] 图中:1、夹紧旋钮;2、弯板;3、支撑侧板,4、转动小轮,5、夹持扣,6、光电编码器。
【具体实施方式】
[0048] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0049] 如图1所示,本发明为一种矿用振动筛磁记忆检测装置,它包括:
[0050] 探头、滑移小车、信号调理电路、STM32F103C8芯片以及计算机;
[0051] 所述的探头固定于滑移小车之上,与信号调理电路相连,再通过STM32F103C8芯 片与计算机相连;
[0052] 其中,所述的探头检测到振动筛引起的磁场信号变化,并将采集的磁场信号变化 转化为电信号,经过信号调理电路和STM32F103C8芯片输入计算机中进行分析。
[0053] 其中,探头由磁敏电阻传感器、置位/复位电路、置位/复位电路控制电路以及电 源供电稳压电路组成;且磁敏电阻传感器固定于探头顶端、由高导磁材料制成的外壳封装。
[0054] 进一步,所述的磁敏电阻传感器为HMC1022型号的磁敏电阻传感器。
[0055] 其中的信号调理电路包括滤波电路、放大电路和A/D转换电路;
[0056] 如图5所示,滤波电路能有效的将外界的低频和高频干扰信号滤除保证检测信号 的真实有效性;滤波电路包括两个0PA735 ;其中,第一 0PA735的第1引脚通过第二电阻R2 接地,通过第四电阻R4接第4引脚;第一 0PA735的第2引脚通过第三电阻R3接第一电阻 R1再接信号调理电路输入端,通过第二电容C2接地;第一电阻R1和第三电阻R3之间接第 一电容C1与第一 0PA735的第4引脚相连;第一 0PA735的第3引脚接地;第一 0PA735的 第5引脚接+5V电源;第一 0PA735的第4引脚通过第三电容C3接第四电容C4再接第二 0PA735的第2引脚;
[0057] 第二0PA735的第2引脚通过第六电阻R6接地,第三电容C3和第四电容C4之间 接第五电阻R5与第二0PA735的第4引脚相连;第二0PA735的第3引脚接地;第二0PA735 的第1引脚通过第七电阻R7接地,通过第八电阻R8与第二0PA735的第4引脚相连;第二 0PA735的第5引脚接+5V电源。
[0058] 如图2和图3所示,所述的滑移小车包括设置在弯板2两侧的支撑侧板3、光电编 码器6 ;支撑侧板3上刻有刻度并且设有夹紧旋钮1以进行支撑侧板3与弯板2之间的高 度精确调节,能够保证探头移动过程中提离值不变,可以提高检测精度,并且支撑侧板3底 部设有四个转动小轮4,光电编码器6通过牙盘与滑移小车的轮轴连接;
[0059] 其中,探头通过夹持扣5夹紧固定在弯板2的中部。
[0060] 进一步,所述的滑移小车由铝合金非铁磁性材料制成,有效排除滑移小车的因素 干扰。
[0061] 另外,本发明还公开了一种矿用振动筛磁记忆检测方法,检测过程如下:
[0062] 首先将探头固定在滑移小车上,然后将滑移小车放置在振动筛横梁和侧板之上, 用手驱动滑移小车前进,对横梁和侧板进行检测;
[0063] 探头信号经信号调理电路进行放大滤波及A/D转换电路转换处理后输入 STM32F103C8芯片,STM32F103C8芯片对探头信号进行软件滤波去噪处理,并保存信号;
[0064] 最后由STM32F103C8芯片将探头信号输入计算机,再由计算机处理分析显示;
[0065] 如图4所示,具体检测方法步骤为:
[0066] 1)取与振动筛经相同工艺处理的材料制作试件,通过实验测得矢量合成漏磁切向 分量梯度跃变阈值1和K A,将其输入计算机作为判断损伤存在与否的信号阈值;
[0067] 2)设被测振动筛横梁或者侧板有η条检测轨迹,在每条检测轨迹上设有检测点 Χι, Χ2, χ3......Xm,相邻点间隔为2mm,η值由振动筛的横梁和侧板大小决定;
[0068] 3)利用上述的磁记忆检测装置检测轨迹1中位置Xl,χ2, χ3......x"处的2个相互 垂直的漏磁切向分量得 Hp (xj、Hq (X》Hp (x2)、Hq (x2)、Hp (x3)、Hq (x3)......Hp (xm)、Hq (xm);
[0069] 4)将检测轨迹1中位置X。x2, x3......xm处的2个漏磁切向分量进行矢量合成, 得到 Hpq (X!)、Hpq (x2)、Hpq (x3)......Hpq(xn);
[0070] 5)计算检测轨迹1中相邻点间矢量合成漏磁切向分量之差
[0071 ] Δ Hpq (X) = Hpq (xj _Hpq 匕!),2 彡 i 彡 m,得到 Δ Hpq (χ12)、Δ Hpq (χ23)、Δ Hpq (x34)...... A Hpq (X(m l)m),
[0072] 6)将检测轨迹1中的矢量合成漏磁切向分量之差Δ Hpq (x12)、Δ Hpq (x23)、 A Hpq (x34)……Λ Hpq (X〇111)ni)除以测点间距2mm,可得漏磁切向分量梯度、
[0073] 7)若检测轨迹1中漏磁切向分量梯度无零点或者出现极性的变化,则可判定被测 振动筛轨迹1正常,振动筛轨迹1检测结束,跳转到步骤10);
[0074] 若漏磁切向分量梯度有零点或者出现极性的变化,则可判断零值点为可能存在裂 纹的位置;
[0075] 8)取出漏磁切向分量梯度最大值K_和漏磁切向分量梯度最小值K _,取两最值 之差得 ΔΚ = Kmax_Kmin;
[0076] 9)将Δ K与设定的矢量合成漏磁切向分量梯度跃变阈值心和K A进行比较;
[0077] 若矢量合成漏磁切向分量梯度跃变幅值△ K大于设定阈值&时,则判定在漏磁切 向分量梯度零点位置就是裂纹部位;
[0078] 若矢量合成漏磁切向分量梯度跃变幅值△ K小于设定阈值&大于阈值1^时,则判 定在漏磁切向分量梯度零点位置已经形成非裂纹损伤;
[0079] 若矢量合成漏磁切向分量梯度跃变幅值△ K小于设定阈值&时,则判定振动筛无 损伤;
[0080] 10)重复步骤3)到9)可得到第2到第η条振动筛检测轨迹中
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