一种基于霍尔效应的双环形检测器

1.本实用新型涉及检测器技术领域，具体为一种基于霍尔效应的双环形检测器。


背景技术：

2.钢丝绳无损检测包括两方面内容，即局部损伤检测和截面缺损测量。对这两种损伤，传统的磁检测方法有漏磁通法、主磁通法和回路磁通法，相应的检测元件有感应线圈、霍尔元件和磁通门等，目前传感器探头有向多种磁感应元件组成的混合探头发展的趋势。
3.目前常用的检测元件是环形检测器，环形检测器包括多个霍尔元件和运算放大器等，在使用时通过霍尔元件可感应钢丝绳表面漏磁场的法向分量，并输出相应的电压信号，运算放大器则会对该电压信号进行处理，并将数据输送至外部的监控装置上，以便于后台的工作人员通过数据对钢丝绳的损伤进行判断。
4.由于检测时存在许多干扰信号，因此单个检测圆环上传感器输出信号的叠加并不能完全消除股波信号的影响，这会导致单个环形检测器进行检测时产生的数据很容易受到影响，进而让工作人员产生误判，故该环形检测器存在一定的缺陷。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于霍尔效应的双环形检测器，以解决背景技术提出的问题，使得检测器在检测时更加精准。
6.为实现上述的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于霍尔效应的双环形检测器，包括底座，底座的顶部连接有定位环，定位环内壁的两端均连接有检测圆环，检测圆环的内壁连接有多个等距分布的霍尔元件，底座的内部连接有与霍尔元件电连的运算放大器。
7.进一步地，所述检测圆环之间的间距为35
㎜
。
8.进一步地，定位环的两端均连接有一组定位组件，定位组件包括连接板、定位板、定位轮和转轴，定位环的侧壁连接有连接板，连接板靠近定位环中心位置的一面连接有两个定位板，定位板之间连接有转轴，转轴的外部套设有定位轮。
9.进一步地，所述定位板的下端设有滑槽，滑槽的顶部连接有定位柱，定位柱的底端贯穿转轴并与滑槽的底部相连接，定位柱上端的外部套设有弹性件，弹性件的顶部与滑槽的顶部相连接，弹性件的底部与转轴相连接。
10.进一步地，所述定位轮的外壁开设有弧形凹槽。
11.进一步地，所述运算放大器为op07芯片设置。
12.进一步地，所述霍尔元件的输出端与运算放大器的信号输入端电性连接，运算放大器的信号输出端通过数据线与外部监控端的信号输入端电性连接。
13.与现有技术对比，本实用新型具备以下有益效果：
14.该种基于霍尔效应的双环形检测器，设置有两个检测圆环，两个检测圆环上的霍尔元件会实现对干扰信号的共模抑制，以提高检测信号的信噪比，从而让检测器在检测时
会更加精准，不易让工作人员发生误判的情况。
附图说明
15.图1为本实用新型整体的结构示意图；
16.图2为本实用新型整体的剖视图；
17.图3为本实用新型连接板、定位板和定位轮的连接结构示意图；
18.图4为本实用新型连接板和定位板的连接结构示意图；
19.图5为本实用新型定位轮的结构示意图；
20.图6为本实用新型系统框图的结构示意图。
21.图中：1、底座；2、定位环；3、检测圆环；4、霍尔元件；5、运算放大器；6、连接板；7、定位板；8、定位轮；9、转轴；10、定位柱；11、弹性件。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
23.请参阅图1-6，一种基于霍尔效应的双环形检测器，包括底座1，底座1的顶部连接有定位环2，定位环2内壁的两端均连接有检测圆环3，检测圆环3的内壁连接有多个等距分布的霍尔元件4，底座1的内部连接有与霍尔元件4连接的运算放大器5。
24.本实用新型中的基于霍尔效应的双环形检测器，设置有两个检测圆环3，两个检测圆环3上的霍尔元件4会实现对干扰信号的共模抑制，以提高检测信号的信噪比，从而让检测器在检测时会更加精准，不易让工作人员发生误判的情况此外，本实用新型中双检测圆环3的电路与凋零电路类似，故在此不做过多的赘述。
25.如图1和图2所示，检测圆环3之间的间距为35
㎜
。由于定位环2两端的检测圆环3的间距设置既要保证整个检测器需要处于钢丝绳磁化均匀区域，又要避免两个检测圆环3之间形成新的电磁干扰，因此，两个检测圆环3之间的间距设置为35mm。
26.如图1、图2和图3所示，定位环2的两端均连接有一组定位组件，定位组件包括连接板6、定位板7、定位轮8和转轴9，定位环2的侧壁连接有连接板6，连接板6靠近定位环2中心位置的一面连接有两个定位板7，定位板7之间连接有转轴9，转轴9的外部套设有定位轮8。同时通过定位组件对钢丝绳进行限制定位，避免钢丝绳的位置发生改变，导致漏磁信号发生改变，防止钢丝绳的位置对检测结果产生影响。
27.具体来说，当钢丝绳通过该检测器时，钢丝绳会被定位环2两端的定位组件夹住，当钢丝绳运动时，定位轮8会同步进行转动，从而避免钢丝绳因摩擦而发生损坏，且每组定位组件的数量为3个，且定位组件等距分布，故在定位组件上的定位轮8件钢丝绳夹住时，钢丝绳会同步受到三个方向的力，且定位组件的结构相同，故能够使钢丝绳始终处于定位环2的中轴线上，方便检测圆环3上的霍尔元件4对钢丝绳进行检测。
28.如图3、图4和图5所示，定位板7的下端设有滑槽，滑槽的顶部连接有定位柱10，定位柱10的底端贯穿转轴9并与滑槽的底部相连接，定位柱10上端的外部套设有弹性件11，弹性件11的顶部与滑槽的顶部相连接，弹性件11的底部与转轴9相连接。
29.具体来说，通过弹性件11对转轴9进行挤压，弹性件11始终对转轴9进行挤压，避免钢丝绳不处于定位环2的中轴线上。且若钢丝绳的直径不同，弹性件11可以被挤压收缩，从而方便对不同直径的钢丝绳进行定位限制。
30.如图5所示，定位轮8的外壁开设有弧形凹槽。弧形凹槽使得定位轮8在夹持钢丝绳时接触面积会更大，定位轮8能够与钢丝绳的外壁更加贴合，让定位轮8对钢丝绳进行夹持时更加稳定。
31.如图2所示，运算放大器5为op07芯片设置。op07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性(双电源供电)运算放大器集成电路，由于op07同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点，故op07芯片较为适用于对霍尔元件4输出的电压信号进行处理。
32.如图6所示，霍尔元件4的输出端与运算放大器5的信号输入端电性连接，运算放大器5的信号输出端通过数据线与外部监控端的信号输入端电性连接。
33.具体来说，可使用永磁体将钢丝绳的被测区域沿轴向磁化至饱和，钢丝绳内的磁感应强度会保持恒定，穿过钢丝绳的磁通量与钢丝绳的横截面积成正比，因而测量钢丝绳的轴向主磁通，可以定量检测钢丝绳的截面缺损，而当钢丝绳表面发生破损后，钢丝绳的轴线主磁通会发生改变，而位于钢丝绳表面附近的霍尔元件4可感应钢丝绳表面漏磁场的法向分量，并输出相应的电压信号给运算放大器5，通过运算放大器5对电压信号进行处理后，将处理后的数据通过数据线传输至外部的监控端，从而方便检测人员判断钢丝绳的表面是否发生破损。
34.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于霍尔效应的双环形检测器，其特征在于，包括底座(1)，底座(1)的顶部连接有定位环(2)，定位环(2)内壁的两端均连接有检测圆环(3)，检测圆环(3)的内壁连接有多个等距分布的霍尔元件(4)，底座(1)的内部连接有与霍尔元件(4)电连的运算放大器(5)。2.根据权利要求1所述的一种基于霍尔效应的双环形检测器，其特征在于，所述检测圆环(3)之间的间距为35
㎜
。3.根据权利要求1或2所述的一种基于霍尔效应的双环形检测器，其特征在于，定位环(2)的两端均连接有一组定位组件，定位组件包括连接板(6)、定位板(7)、定位轮(8)和转轴(9)，定位环(2)的侧壁连接有连接板(6)，连接板(6)靠近定位环(2)中心位置的一面连接有两个定位板(7)，定位板(7)之间连接有转轴(9)，转轴(9)的外部套设有定位轮(8)。4.根据权利要求3所述的一种基于霍尔效应的双环形检测器，其特征在于，所述定位板(7)的下端设有滑槽，滑槽的顶部连接有定位柱(10)，定位柱(10)的底端贯穿转轴(9)并与滑槽的底部相连接，定位柱(10)上端的外部套设有弹性件(11)，弹性件(11)的顶部与滑槽的顶部相连接，弹性件(11)的底部与转轴(9)相连接。5.根据权利要求3所述的一种基于霍尔效应的双环形检测器，其特征在于，所述定位轮(8)的外壁开设有弧形凹槽。6.根据权利要求4所述的一种基于霍尔效应的双环形检测器，其特征在于，所述定位轮(8)的外壁开设有弧形凹槽。7.根据权利要求1、2、4、5或6所述的一种基于霍尔效应的双环形检测器，其特征在于，所述运算放大器(5)为op07芯片设置。8.根据权利要求3所述的一种基于霍尔效应的双环形检测器，其特征在于，所述运算放大器(5)为op07芯片设置。9.根据权利要求1、2、4、5、6或8所述的一种基于霍尔效应的双环形检测器，其特征在于，所述霍尔元件(4)的输出端与运算放大器(5)的信号输入端电性连接，运算放大器(5)的信号输出端通过数据线与外部监控端的信号输入端电性连接。

技术总结
本实用新型涉及检测器技术领域，且公开了一种基于霍尔效应的双环形检测器，包括底座，底座的顶部连接有定位环，定位环内壁的两端均连接有检测圆环，检测圆环的内壁连接有多个霍尔元件，霍尔元件等距分布，底座的内部连接有运算放大器，定位环的两端均连接有一组定位组件。该种基于霍尔效应的双环形检测器，设置有两个检测圆环，两个检测圆环上的霍尔元件会实现对干扰信号的共模抑制，以提高检测信号的信噪比，从而让检测器在检测时会更加精准，不易让工作人员发生误判的情况。让工作人员发生误判的情况。让工作人员发生误判的情况。


技术研发人员：刘威 王爱红 詹跃明 张翔溢 肖渝 杨怡
受保护的技术使用者：重庆能源职业学院
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/7/14