[發(fā)明專利]聲發(fā)射頻譜系統(tǒng)及評(píng)估馬氏體鋼磁處理降低界面能的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010530729.5 | 申請日: | 2020-06-11 |
| 公開(公告)號(hào): | CN111707729B | 公開(公告)日: | 2022-09-13 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 吳瑤;李克儉;季文;馬雷;王恒;蔡志鵬 | 申請(專利權(quán))人: | 清華大學(xué) |
| 主分類號(hào): | G01N27/72 | 分類號(hào): | G01N27/72 |
| 代理公司: | 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 王佳璐 |
| 地址: | 10008*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 聲發(fā) 射頻 譜系 評(píng)估 馬氏體 處理 降低 界面 方法 | ||
1.一種聲發(fā)射頻譜系統(tǒng),其特征在于,用于評(píng)估馬氏體鋼磁處理界面能降低程度,包括:
磁線圈裝置,所述磁線圈裝置用于產(chǎn)生對所述馬氏體鋼進(jìn)行磁處理以降低界面能的均勻磁場;
脈沖直流電源,所述脈沖直流電源與所述磁線圈裝置電連接,使得所述磁線圈裝置產(chǎn)生所述均勻磁場;
采集探頭,所述采集探頭用于通過耦合劑與所述馬氏體鋼表面耦合,以實(shí)時(shí)采集所述馬氏體鋼在所述均勻磁場環(huán)境下的磁聲發(fā)射信號(hào);
前置放大器,所述前置放大器用于接收所述采集探頭的傳輸過來的所述磁聲發(fā)射信號(hào),并對所述磁聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行濾波放大;
信號(hào)處理計(jì)算機(jī),所述信號(hào)處理計(jì)算機(jī)用于實(shí)時(shí)接收并處理所述前置放大器濾波放大后的信號(hào),形成聲發(fā)射頻譜;
所述磁線圈裝置為亥姆霍茲線圈裝置,所述馬氏體鋼放置在所述亥姆霍茲線圈裝置的兩組線圈之間且位于所述亥姆霍茲線圈裝置的兩組所述線圈的中心軸上或所述亥姆霍茲線圈裝置的兩組所述線圈的中心軸的附近;
所述亥姆霍茲線圈裝置中所述馬氏體鋼放置位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度范圍在0-1T可調(diào);
所述亥姆霍茲線圈裝置的兩組所述線圈均為銅線圈,兩組所述線圈繞線匝數(shù)均為160匝,兩組所述線圈之間的間距為200mm,所述銅線圈最大電流250A。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲發(fā)射頻譜系統(tǒng),其特征在于,所述脈沖直流電源用于輸出脈沖電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲發(fā)射頻譜系統(tǒng),其特征在于,所述脈沖直流電源配置有精密交流凈化穩(wěn)壓裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲發(fā)射頻譜系統(tǒng),其特征在于,所述采集探頭為點(diǎn)聚焦專用探頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲發(fā)射頻譜系統(tǒng),其特征在于,所述采集探頭的采樣頻率≥5MHz,所述采集探頭的焦距為8英寸,所述采集探頭能屏蔽磁場環(huán)境。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲發(fā)射頻譜系統(tǒng),其特征在于,所述采集探頭通過能屏蔽磁場的屏蔽線與所述前置放大器相連。
7.一種評(píng)估馬氏體鋼磁處理降低界面能的方法,其特征在于,為采用根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的聲發(fā)射頻譜系統(tǒng)對馬氏體鋼磁處理界面能降低程度進(jìn)行評(píng)估的方法,包括如下步驟:
將待測馬氏體鋼試樣置于所述磁線圈裝置能產(chǎn)生均勻磁場的部位處;
在所述待測馬氏體鋼試樣表面涂抹適量耦合劑,將所述采集探頭固定于所述待測馬氏體鋼試樣表面;
啟動(dòng)脈沖直流電源,輸出設(shè)定脈沖電流,使得所述磁線圈裝置產(chǎn)生對應(yīng)的均勻磁場;所述待測馬氏體鋼試樣在所述均勻磁場環(huán)境下進(jìn)行磁處理,內(nèi)部晶界處高密度位錯(cuò)發(fā)生遷移或湮滅,晶界能降低,同時(shí),對應(yīng)磁疇分布發(fā)生變化,其磁聲發(fā)射信號(hào)頻譜也發(fā)生變化;
所述采集探頭接收到所述馬氏體鋼試樣中的磁聲發(fā)射信號(hào),所述前置放大器對所述磁聲發(fā)射信號(hào)濾波放大,所述信號(hào)處理計(jì)算機(jī)對已經(jīng)過濾波放大后的磁聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理,分析信號(hào)的峰值頻率變化及頻率質(zhì)心,形成聲發(fā)射頻譜。
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