一种以非接触方式连续测量铁磁材料应力的方法与装置 技术领域本发明属于检测技术，具体涉及一种以非接触方式连续测量铁磁材料应力的方法与装置。
背景技术目前以非接触方式连续测量铁磁材料应力的方法，是在被测材料表面上放置一个由电感与电容构成的谐振线圈，通过与被测对象不接触的耦合电路，探测由于应力引起的被测对象导磁率改变导致的线圈谐振频率变化，从而获得被测对象在工作状态下应力连续变化的信息，典型方案如TYREN，Carl，H.发明的专利技术WO 91/00494，PCT/SE 90/0044。
这种方案的不足之处在于被测对象产生的涡流对谐振频率产生影响。此外，不同空间位置铁磁材料导磁率变化对线圈谐振频率影响不同，由频率反演应力的过程十分复杂。
发明内容本发明的目的是提供一种新的方法与装置，以非接触方式连续测量铁磁材料内部的应力。利用本发明，可以获取应力连续变化的信息，实现应力在线实时测量。
本发明的方法是，采用互相隔离的激磁线圈〔1〕、感应线圈〔2〕、激励线圈〔3〕和补偿线圈〔4〕，向激磁线圈〔1〕馈入幅值由极大值逐渐减小到零的交变电流，此后向其馈入直流电流，并向激励线圈〔3〕馈入交变电流，向线圈〔4〕馈入补偿电流，感应线圈〔2〕两端输出与被测铁磁材料应力相关的连续信号。
实现本发明的装置包括互相隔离的激磁线圈〔1〕、感应线圈〔2〕、激励线圈〔3〕和补偿线圈〔4〕，产生幅度由极大值逐渐减小到零的交变电流脉冲发生器，产生偏磁电流的直流电源，产生激励信号的交变电流发生器，补偿偏磁电流随机变化的补偿电压信号发生器，以及感应信号处理单元。
本发明的技术方案与现有技术方案相比较，其有益效果是，可以获取应力连续变化的信息。依据本发明，可以制造用于多种对象的非接触磁应力检测装置，实现应力连续监测，发现应力载荷瞬间突变，为桥梁、建筑结构、动力系统和起重设备安全运行提供必要的监测技术手段。
【附图说明】
图1示出本发明采用的通过激磁线圈的电流波形
图2示出通过激励线圈的电流波形
图3示出本发明测量装置电路框图
图4示出与补偿线圈相连的补偿器电路框图
图5示出感应线圈输出电压信号检测器电路框图
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明的方法与装置作详细描述。
测量过程中向激磁线圈〔1〕馈入幅值逐渐衰减到零的交变脉冲电流和后续直流电流，如图1所示，向激励线圈〔3〕馈入幅值不变的交变电流，如图2所示(图1和图2中横坐标T表示时间，纵坐标I表示馈入的电流)，向补偿线圈〔4〕馈入补偿电压信号，从感应线圈〔2〕两端获取与被测材料应力相关的电压信号。馈入线圈〔1〕的幅值逐渐衰减到零的交变脉冲电流频率在0.1到10000HZ之间，最大幅值在0.01～1A之间，幅值由最大值衰减到零的持续时间在0.1～200秒之间，后续馈入线圈〔1〕的直流电流幅值在0.001～2A之间，馈入激励线圈〔3〕的交变电流幅值在0.001～2A之间，频率在0.1～10000HZ之间。
测量装置包括互相隔离的激磁线圈〔1〕、感应线圈〔2〕、激励线圈〔3〕和和补偿线圈〔4〕、幅值逐渐减小到零的交变电流脉冲发生器〔5〕、直流电源〔6〕、电压信号处理装置〔7〕、交变电流发生器〔8〕和补偿信号发生器〔9〕，如图3所示。补偿信号发生器〔9〕由取样电阻〔10〕、基准电压源〔11〕、差分放大器〔12〕和功率放大器〔13〕构成，功率放大器〔13〕的输出端与补偿线圈〔4〕相连，如图4所示。感应线圈〔2〕输出的与被测材料应力相关电压信号的处理装置〔7〕包括检波器〔14〕和滤波器〔15〕，如图5所示。