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专利号: 2018100441178
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于磁异检测的硬度识别装置,包括永磁体(1)、磁传感元件(2)、信号调理电路(3)、微处理器(4)、弹性体(5)、铁磁性探针(6)、外部恒定力施加单元(7)和固定架(9),其特征在于:弹性体(5)内部嵌有铁磁性探针(6);在永磁体(1)上方从下到上依次安装有磁传感元件(2)、内嵌有铁磁性探针(6)的弹性体(5)、待测物体(8)、外部恒定力施加单元(7);弹性体(5)与固定架(9)相连,磁传感元件(2)与信号调理电路(3)相连,信号调理电路(3)与微处理器(4)相连;所述永磁体(1)提供稳定的静态背景磁场,外部恒力施加单元(7)作用在待测物体(8)上,待测物体(8)受力与弹性体(5)相接触,并将力传递给弹性体(5),弹性体(5)在受到固定架(9)的反作用力后发生形变,带动铁磁性探针(6)移动,移动的铁磁性探针(6)扰动永磁体(1)提供的静态背景磁场,导致磁异信号,磁传感元件(2)感应磁异信号,并转换为电信号传输到信号调理电路(3),信号经信号调理电路(3)调理后输入微处理器(4),微处理器(4)对信号进行分析和处理,输出待测物体(8)的硬度等级。

2.基于磁异检测的硬度识别装置,包括永磁体(1)、磁传感元件(2)、信号调理电路(3)、微处理器(4)、弹性体(5)、铁磁性探针(6)、外部恒定力施加单元(7)和固定架(9),其特征在于:弹性体(5)内部嵌有铁磁性探针(6);外部恒定力施加单元(7)作用于固定架(9)上,固定架(9)与弹性体(5)相连,永磁体(1)和磁传感元件(2)放置在固定架(9)内部;在永磁体(1)下方从上到下依次安装有磁传感元件(2)、内嵌有铁磁性探针(6)的弹性体(5)、待测物体(8);磁传感元件(2)与信号调理电路(3)相连,信号调理电路(3)与微处理器(4)相连;永磁体(1)提供稳定的静态背景磁场,外部力施加单元(7)作用于固定架(9),固定架(9)将力传递给弹性体(5),当弹性体(5)与待测物体(8)接触时,弹性体(5)发生形变,带动铁磁性探针(6)移动,移动的铁磁性探针(6)扰动永磁体(1)提供的静态背景磁场,导致磁异信号,磁传感元件(2)感应磁异信号,并转换为电信号传输到信号调理电路(3),信号经信号调理电路(3)调理后输入微处理器(4),微处理器(4)对信号进行分析和处理,输出待测物体(8)的硬度等级。

3.根据权利要求1或2 所述的基于磁异检测的硬度识别装置:其特征在于:所述的永磁体(1)为能够提供稳定背景磁场的凹行永磁体或矩形永磁体。

4.根据权利要求1或2所述的基于磁异检测的硬度识别装置:其特征在于:所述的磁传感元件(2)为能够将磁场强度转化为电信号的敏感元件,包括霍尔效应元件、磁阻效应元件,其中磁电阻效应元件为各向异性磁电阻AMR 、巨磁电阻效应元件GMR或隧道磁电阻效应元件TMR。

5.根据权利要求1或2所述的基于磁异检测的硬度识别装置:其特征在于:所述的弹性体(5)为圆柱形、拱形或半球形,弹性体(5)内部在远离磁传感元件(2)的地方嵌有铁磁性探针(6)。

6.根据权利要求1或2所述的基于磁异检测的硬度识别装置:其特征在于:所述的铁磁性探针(6)是球形或针形。

7.根据权利要求1或2所述的基于磁异检测的硬度识别装置:其特征在于:所述的固定架(9)为刚性材料。

8.根据权利要求1或2所述的基于磁异检测的硬度识别装置:其特征在于:微处理(4)每隔固定周期T采集信号调理电路(3)调理后的磁异信号,经过模数转换后保存在内部存储器中,对磁异信号数值与采样时间进行线性拟合S=kt+b,输出的斜率k即对应该待测物体的硬度等级。