專利名稱：一種具有自由開合線圈的磁測量應(yīng)力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測量鐵磁材料內(nèi)部應(yīng)力的傳感器。
背景技術(shù)：
通過測量導(dǎo)磁率獲取鐵磁材料構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力信息，已成為一種常用技術(shù)。常用的方法是在被檢測的鋼鐵構(gòu)件上分別用單根金屬導(dǎo)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(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力相關(guān)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(jiān)測構(gòu)件上，使用中不能自由拆卸， 亦不能用同一個傳感器監(jiān)測其他鋼鐵構(gòu)件的應(yīng)力。本發(fā)明目的在于提出一種新的技術(shù)方案，使傳感器適于多種不同鋼鐵構(gòu)件的應(yīng)力測量，以其構(gòu)成便攜式磁應(yīng)力測量儀器。

發(fā)明內(nèi)容
具有自由開合線圈的磁測量應(yīng)力傳感器由兩個相互隔離的線圈與被測鋼鐵構(gòu)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(yīng)力相關(guān)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(dǎo)線構(gòu)成，這些相互絕緣的并行金屬導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)線依次首位相接，構(gòu)成一個串聯(lián)的線圈，這個串聯(lián)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(shù)，等于原初并行導(dǎo)線的根數(shù)與多股并行導(dǎo)線繞在被測鋼鐵構(gòu)件上纏繞圈數(shù)之乘積。采用本發(fā)明技術(shù)方案，可以使傳感器自由安裝拆卸，適于測量多種不同結(jié)構(gòu)形狀的鋼鐵構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力，制造便攜式磁應(yīng)力測量儀器，用于測量橋梁、建筑物結(jié)構(gòu)、高壓線鐵塔、重型機械和動力設(shè)備載荷狀態(tài)下鋼鐵部件內(nèi)部的應(yīng)力。


1、兩個線圈構(gòu)成的磁應(yīng)力傳感器示意圖2、多根并行金屬導(dǎo)線通過接插件構(gòu)成的傳感器示意圖3、多根并行金屬導(dǎo)線與接插件的連接方式示意圖4、多根并行金屬導(dǎo)線通過接插件構(gòu)成輸出與應(yīng)力相關(guān)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(yīng)力傳感器，由饋入磁化電流的線圈1、輸出被測鋼鐵構(gòu)件應(yīng)力相關(guān)電壓信號的線圈2和被測鋼鐵構(gòu)件3構(gòu)成(如圖1)，其特征是線圈1由M條并行相互絕緣的金屬導(dǎo)線束4與插頭5和插座6構(gòu)成，4中各條金屬導(dǎo)線的一端分別與插頭5的對應(yīng)接點連接，另一端分別與插座6的對應(yīng)接點連接，金屬導(dǎo)線束4在被測鋼鐵構(gòu)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(dǎo)線依次首尾相接，構(gòu)成M個串聯(lián)的線圈7，線圈7匝數(shù)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(dǎo)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(shù)，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(dǎo)線束10與插頭11和插座12構(gòu)成，10中各條金屬導(dǎo)線的一端分別與插頭11的對應(yīng)接點連接，另一端分別與插座12的對應(yīng)接點連接，金屬導(dǎo)線束10在被測金屬構(gòu)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(dǎo)線依次首尾相接，構(gòu)成K個串聯(lián)的線圈13，K和L是正整數(shù)，K取值范圍從2到500，L取值范圍從1到200。線圈13的匝數(shù)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(quán)利要求
1.一種具有自由開合線圈的磁測量應(yīng)力傳感器，由饋入磁化電流的線圈1、輸出被測鋼鐵構(gòu)件應(yīng)力相關(guān)電壓信號的線圈2和被測鋼鐵構(gòu)件3構(gòu)成，其特征是線圈1由M 條并行相互絕緣的金屬導(dǎo)線束4與插頭5和插頭6構(gòu)成，4中各條金屬導(dǎo)線的一端分別與插頭5的對應(yīng)接點連接，另一端分別與插座6的對應(yīng)接點連接，金屬導(dǎo)線束4
在被測鋼鐵構(gòu)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(dǎo)線依次首尾相接，構(gòu)成M個串聯(lián)的線圈7，線圈7匝數(shù)為M與N的乘積，M和N是正整數(shù)，7
有一個輸入端8和一個輸出端9。
2.權(quán)利要求1所述的一種具有自由開合線圈的磁測量應(yīng)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(quán)利要求1所述的一種具有自由開合線圈的磁測量應(yīng)力傳感器，其特征是M條并行相互絕緣的金屬導(dǎo)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(quán)利要求1所述的一種具有自由開合線圈的磁測量應(yīng)力傳感器，其特征是線圈2
由K條并行相互絕緣的金屬導(dǎo)線束10與插頭11和插座12構(gòu)成，10中各條金屬導(dǎo)線的一端分別與插座11的對應(yīng)接點連接，另一端分別與插座12的對應(yīng)接點連接，金屬導(dǎo)線束10在被測金屬構(gòu)件3上纏繞L圈之后，插頭11與插座12扣合，10中的K條導(dǎo)線依次首尾相接，構(gòu)成K個串聯(lián)的線圈13，線圈13的匝數(shù)為K與L的乘積。13有一個輸入端14和一個輸出端15。
5.權(quán)利要求4所述的一種具有自由開合線圈的磁測量應(yīng)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(yīng)力傳感器，由兩個相互隔離的線圈與被測鋼鐵構(gòu)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(dǎo)線構(gòu)成。這種傳感器可以自由安裝拆卸，適于測量多種工作狀態(tài)與結(jié)構(gòu)形態(tài)的鐵磁材料內(nèi)部應(yīng)力，用以制造便攜式磁應(yīng)力測量儀器，測量橋梁、建筑結(jié)構(gòu)、高壓線鐵塔、起重運輸設(shè)備載荷狀態(tài)下的部件應(yīng)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(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者卜琰, 張開遜, 徐赤 申請人:杭州自動化技術(shù)研究院有限公司