【摘 要】
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对铁磁性材料柱形波导如钢杆、钢绞线等进行健康检测时,一般包括缺陷检测和拉力测量两个方面。目前发展的传感技术主要应用于单方面的缺陷检测或应力测量,无法获取钢杆、钢绞
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对铁磁性材料柱形波导如钢杆、钢绞线等进行健康检测时,一般包括缺陷检测和拉力测量两个方面。目前发展的传感技术主要应用于单方面的缺陷检测或应力测量,无法获取钢杆、钢绞线等构件的完整健康状况信息;当采用两种或两种以上类型的传感器分别进行缺陷检测和拉力测量时,检测效率较低。本文提出一种基于磁致伸缩和磁弹的综合传感技术,使得单体传感器具有缺陷和拉力检测的双功能,可实现对钢杆的综合检测。该传感器包括静态偏置磁路和内外双层螺线管线圈,可基于磁致伸缩效应在钢杆中激励出纵向模态超声导波,实现对钢杆中缺陷的长距离检测,也可基于磁弹效应测量钢杆所受拉力大小。为测试双功能传感器的性能,搭建起综合检测实验装置,在外径为6.3mm钢杆中进行试验研究。实验结果表明,利用单体传感器既可在钢杆中激励出64kHz,L(0,1)模态超声导波以有效检测出杆中深度为2mm的槽型缺陷;也可实施磁弹法进行拉力测量,感应线圈接收的信号幅度与拉力的线性拟合确定系数达到0.9925,两者呈现良好线性关系,证明传感器可用于钢杆的拉力测量。这为将基于磁致伸缩和磁弹的综合传感技术应用于钢绞线等构件的缺陷和应力检测奠定了一定的基础。
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