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一种改进型巴克豪森噪声 信号检测装置

阅读：399发布：2024-02-19

专利汇可以提供一种改进型巴克豪森噪声信号检测装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种改进型巴克豪森噪声信号检测装置，涉及核电站压力容器检测设备的技术领域。本发明包括激励线圈、U型磁轭、固定夹具、试件、感应线圈传感器，激励线圈均匀绕制在U型磁轭上；试件通过固定夹具布置在U型磁轭中轴线上；U型磁轭内部设置感应线圈传感器；激励线圈提供激励信号，由U型磁轭、固定夹具、试件组成主磁路，感应线圈传感器检测试件发出的噪声信号。本发明实现了结构简单，适用于小型试件，扩大了信号检测对象的目的。，下面是一种改进型巴克豪森噪声信号检测装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种改进型巴克豪森噪声信号检测装置，包括激励线圈（1）、U型磁轭（2）、固定夹具（3）、试件（4）、感应线圈传感器（5），激励线圈（1）均匀绕制在U型磁轭（2）上；试件（4）通过固定夹具（3）布置在U型磁轭（2）中轴线上；U型磁轭（2）内部设置感应线圈传感器（5）；激励线圈（1）提供激励信号，由U型磁轭（2）、固定夹具（3）、试件（4）组成主磁路，感应线圈传感器（5）检测试件（4）发出的噪声信号；上述固定夹具（3）包括调节螺母（31）、调节杆（32），其中调节杆（32）穿过设置在U型磁体（2）上的通孔（6），调节螺母（31）布置在调节杆（32）上远离试件（4）的一端。
2.根据权利要求1所述的改进型巴克豪森噪声信号检测装置，其特征在于激励线圈（1）的匝数为1500匝到5000匝。
3.根据权利要求1所述的改进型巴克豪森噪声信号检测装置，其特征在于上述U型磁体（2）为软磁材料，所述软磁材料为铁氧体软磁材料。
4.根据权利要求3所述的改进型巴克豪森噪声信号检测装置，其特征在于上述铁氧体软磁材料由铁、锰、锌共同组成。
5.根据权利要求1所述的改进型巴克豪森噪声信号检测装置，其特征在于：上述感应线圈传感器（5）的内部布置磁芯（51），外周布置纯铁屏蔽层（52）。

说明书全文

一种改进型巴克豪森噪声信号检测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及核电站压力容器检测设备的技术领域。

背景技术

[0002] 核电站的设备老化，尤其是压力容器由于辐照损伤引起的老化将严重威胁核电站的安全。压力容器是核安全一级设备，是防止放射性扩散的第二道安全屏障和一回路压力边界，被认为是反应堆寿期内不可更换设备，对电厂安全和电厂寿命起着至关重要的作用，是电厂安全、老化管理的核心部件之一。核压力容器长期处理核辐射环境下，反应容器容易发生脆化，进而发生裂纹造成事故。我们需要对脆化材料进行研究，了解压力容器脆化机理。这就需要我们进行做大量实验，但是去现场进行实验是不切实际的，因为核辐射是对人体伤害极大的，这就要我们进行采样进行实验，核压力容器监测试样因空间限制只能采用小尺寸试样。传统的巴克豪森噪声信号检测系统不能够检测小型构件，对于改进检测装置是很有必要。

[0003] 传统的巴克豪森噪声信号检测装置包括激励线圈、U型磁轭、检测线圈，这个检测装置只能检测尺寸大于等于U型磁体的试件，对于一些小的试件就难于检测巴克豪森噪声信号。由此可知，传统的巴克豪森噪声信号检测装置不能满足现在的要求，只能检测一些尺寸较大的试件，对于一些小的试件却没有办法检测，所以传统的巴克豪森噪声信号检测装置存在一些不足之处。

发明内容

[0004] 本发明目的是提供一种结构简单，适用于小型试件，扩大了信号检测对象的改进型巴克豪森噪声信号检测装置。

[0005] 一种改进型巴克豪森噪声信号检测装置，包括激励线圈、U型磁轭、固定夹具、试件、感应线圈传感器，激励线圈均匀绕制在U型磁轭上；试件通过固定夹具布置在U型磁轭中轴线上；U型磁轭内部设置感应线圈传感器；激励线圈提供激励信号，由U型磁轭、固定夹具、试件组成主磁路，感应线圈传感器检测试件发出的噪声信号。

[0006] 本发明激励线圈的匝数为1500匝到5000匝。

[0007] 本发明的U型磁体为软磁材料，所述软磁材料为铁氧体软磁材料。

[0008] 本发明的铁氧体软磁材料由铁、锰、锌共同组成。

[0009] 本发明的固定夹具包括调节螺母、调节杆，其中调节杆穿过设置在U型磁体上的通孔，调节螺母布置在调节杆上远离试件的一端。

[0010] 本发明感应线圈传感器的内部布置磁芯，外周布置纯铁屏蔽层。

[0011] 本发明采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点：

[0012] 1、本发明利用固定夹具夹持试件，能够检测小型尺寸在10mm*15mm*1mm 左右的试件的巴克豪森噪声信号，解决传统装置的不足之处，扩展了信号检测的对象。

[0013] 2、传统的巴克豪森噪声检测装置是通过U型磁体与试件直接形成磁回路，而本发明的改进型巴克豪森噪声信号检测装置是通过U型磁体、夹具和小试件构成磁回路达到检测小试件的巴克豪森噪声信号的效果。

[0014] 3、改进型的巴克豪森噪声信号检测装置中的感应线圈传感器设计的创新点有二：一是检测线圈的直径设计的只有4mm，高度只有9mm，定位性更好；二是在检测线圈上布置了高磁导率的纯铁屏蔽层，减弱了线圈内部磁场的向外泄漏和屏蔽了外界磁场的干扰，提高了感应线圈传感器的检测精度和准确性。

[0015] 4、本发明的U型磁轭采用铁氧体软磁材料。铁氧体的优点是磁导率很高，并且在广泛的频率范围内具有高电阻和涡流损耗小等优势适合做磁芯，适应用于交流领域。附图说明

[0016] 图1是本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

[0018] 如图1所示，一种改进型巴克豪森噪声信号检测装置，包括激励线圈1、U型磁轭2、固定夹具3、试件4、感应线圈传感器5，激励线圈1均匀绕制在U型磁轭2上；试件4通过固定夹具3布置在U型磁轭2中轴线上；U型磁轭2内部设置感应线圈传感器5；激励线圈1提供激励信号，由U型磁轭2、固定夹具3、试件4组成主磁路，感应线圈传感器5检测试件4发出的噪声信号。

[0019] 本发明激励线圈1的匝数为1500匝到5000匝。

[0020] 本发明的U型磁体2为软磁材料，所述软磁材料为铁氧体软磁材料。考虑到材料的加工性能，剩磁、矫顽力、在线圈中产生涡流大小的情况最后选用铁氧体软磁材料，铁氧体磁芯是主要由铁(Fe)，锰(Mn)，和锌(Zn)3种金属元素组成，通常被称为锰锌铁氧体。环形铁氧体磁芯由于没有气隙，且截面积一致，因此磁效应很高。

[0021] 本发明感应线圈传感器5的内部布置磁芯51，外周布置纯铁屏蔽层52。

[0022] 如图1所示，本发明的固定夹具3包括调节螺母31、调节杆32，其中调节杆32穿过设置在U型磁体2上的通孔6，调节螺母31布置在调节杆32上远离试件4的一端。本发明通过调节固定夹具3使试件4位于U型磁体2的正中央；并夹紧试件，不留缝隙；最终试件4尽量与U型磁体2的上平面平行。

[0023] 本发明是根据电磁感应原理，当激励线圈通交流电，线圈产生磁场（感应磁场通过U型磁轭进行加强），在激励线圈添加U型磁体，使磁感应强度增强；固定夹具两组与试件构成一个环形磁路，试件被磁化；当试件内部有缺陷或者残余应力时，放在试件的感应线圈传感器就能检测到更大或者更小的巴克豪森噪声信号，检测线圈将检测到的噪声信号输到后级模块中，完成调理、采集、分析、输出等过程。

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