Page 39 - 无损检测2022年第十一期

刘伯承, 等:

轴承滚子微细裂纹的漏磁检测

纹, 偏置前无信号, 偏置后可检出信号。

激励电流为15A 时, 轴承滚子处于磁过饱和状

态, 滚子表面的磁感应强度为 24 mT , 霍尔元件输

出电压为85mV 。偏置线圈调节电流输入为 3.5A

时, 霍尔元件输出电压归于 0mV 。深为 100 μ m 的

裂纹15A 电流偏置前后的输出电压信号如图16 所

示, 15A 电流偏置前后输出电压与裂纹深度的关系
图 15 10A 电流偏置前后输出电压信号峰峰值与 如图 17 所示, 可见, 过磁饱和状态下, TMR 传感器

裂纹深度的关系曲线 拾取到的信号很小, 调节偏置电流后, 探头才能有效
同深度裂纹的信噪比如表 1 所示, 可见, 偏置后裂纹 拾取到裂纹信号。 15A 电流激励下不同深度裂纹

漏磁 信 号 的 信 噪 比 明 显 提 升 , 对 于15 μ m 深 的 裂 的信噪比如表 2 所示。

表 1 10A 电流激励下不同深度裂纹的信噪比
裂纹深度 / m
μ
项目
15 30 50 100 150 200
偏置前信噪比 / dB - 5.45 10.02 13.82 17.75 19.18
偏置后信噪比 / dB 5.93 9.13 15.89 22.77 26.41 28.05
表 2 15A 电流激励下不同深度裂纹的信噪比

裂纹深度 / m
μ
项目
15 30 50 100 150 200
偏置前信噪比 / dB - - 4.02 5.90 9.25 12.04
偏置后信噪比 / dB 6.77 12.87 17.50 23.52 26.02 29.31
置电 流 的 大 小, 建 立 良 好 的 测 点 区 域 近 零 磁 场
环境。

5 结语

( 1 )基于漏磁检测原理, 提出了轴承滚子微细
裂纹漏磁检测方法, 并通过仿真分析了裂纹产生的
漏磁场特性。
( 2 )提出了测点区域近零磁场调控的 TMR 测

图 16 深为 100 μ m 的裂纹 15A 电流偏置前后的

磁方法, 并设计了线圈电磁磁化的偏置检测探头,
输出电压信号
建立基于线圈磁化回路的自适应测点近零磁场环
境, 使得探头能够适用于不同工况下的漏磁检测。
参考文献:

[ 1 ] 李洁, 杨兴旺 . 浅析我国轴承制造技术的现状及其发
展趋势[ J ] . 广东蚕业, 2018 , 52 ( 4 ): 45.
[ 2 ] 刘桥方, 严枫 . 我国轴承制造技术的现状及其发展趋

势[ J ] . 轴承, 2005 ( 6 ): 42-45 , 11.

[ 3 ] ODANOVICZ , RISTIVOJEVIC M , MILOSEVIC-
图 17 15A 电流偏置前后输出电压与裂纹深度的关系

MITICV.Investi g ationintothecausesoffracturein

由表 2 可 见, 对 于 15 , 30 μ m 深 的 裂 纹, 偏 置
railwa y frei g ht car axle [ J ] .En g ineerin g Failure
前无信号, 偏置后可检出信号, 偏置后不同深度裂
Anal y sis , 2015 , 55 : 169-181.
纹的检出 率 均 有 提 升, 且 与 近 饱 和 磁 化 状 态 下 相 [ 4 ] 吴小亮 . 平直钢管 磁 性 无 损 检 测 关 键 技 术 研 究 [ D ] .
比较, 信号 的 信 噪 比 略 有 提 升, 即, 对 于 不 同 背 景 武汉: 华中科技大学, 2006.
磁场强度 下 的 漏 磁 检 测, 该 偏 置 探 头 均 可 调 节 偏 ( 下转第 50 页)
5
2022 年 第 44 卷 第 11 期
无损检测