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无损检测技术在煤矿机械设备维修中的应用姚成伟发布时间：2021-09-03T07:16:15.112Z 来源：《中国科技人才》2021年第17期作者：姚成伟[导读] 随着社会的发展，经济水平的提高，无损检测技术是一门新兴的综合性技术。
具有适用性，在煤矿机器设备维修中使用此技术非常必要。
推广此技术应建设专业技术人员队伍，制定科学系统的评判标准，研制和应用新型仪器和设备，建设技术网络。
山东新巨龙能源有限责任公司 274918摘要：随着社会的发展，经济水平的提高，无损检测技术是一门新兴的综合性技术。
具有适用性，在煤矿机器设备维修中使用此技术非常必要。
推广此技术应建设专业技术人员队伍，制定科学系统的评判标准，研制和应用新型仪器和设备，建设技术网络。
关键词：无损检测技术；煤矿电子设备；维修运用引言社会经济的快速发展提升了我国机械化生产加工水平，但是从机械设备的使用情况来看，受多种因素的影响，煤矿电子机械设备在使用的时候也出现了一些故障问题，影响了煤矿企业的长远、稳定发展。
为了减少煤矿电子设备故障问题的发生，需要相关人员应用科学的技术手段来提升煤矿电子设备检测成效。
无损检测技术的快速发展就为煤矿电子设备故障检测和维修提供了更为精准的数据信息支持。
为此，结合实际就无损检测技术在煤矿电子设备维修中的运用问题进行探究。
1无损检测技术在机械设备维修中的意义无损维修的核心，是不破坏检测目标的情况下完成对检测目标的检测工作。
不破坏检测目标，能减少目标的拆卸和组装工作所需要的时间，提高检测效率。
煤矿机械体积大、零件多，在维修检测过程中，需要花费大量的拆卸和组装时间，而且在组装过程中，容易出现零部件丢失的情况，影响煤矿机械工作。
煤矿机械是开采煤矿的主要劳动力，如果把大量的时间耗费在拆卸和组装煤矿机械上的话，会严重影响煤矿开采速度，影响煤矿工业正常运转。
与传统检测技术相比，无损检测技术的科技含量更高，所涉及的工程科目、信息处理能力等方面更强，能保证检测的准确性。
大物实验报告霍尔效应【霍尔效应及其应用】霍尔效应是1879年美国物理学家霍尔读研究生期间在做研究载流子导体在磁场中受力作用实验时发现的。
阐述了霍尔效应的原理，霍尔元件的特点和分类以及在各个领域中的应用。
霍尔效应霍尔元件应用一、霍尔效应原理霍尔效应是1879年美国物理学家霍尔读研究生期间在做研究载流子导体在磁场中受力作用实验时发现的。
霍尔效应是载流试样在与之垂直的磁场中由于载流子受洛仑兹力作用发生偏转而在垂直于电流和磁场方向的试样的两个端面上出现等量异号电荷而产生横向电势差UH的现象。
电势差UH称为霍尔电压，EH称为霍尔电场强度。
此时的载流子既受到洛伦兹力作用又受到与洛伦兹力方向相反的霍尔电场力作用，当载流子所受的洛伦兹力与霍尔电场力相等时，霍尔电压保持相对稳定。
二、霍尔元件的特点和分类1.霍尔元件的特点。
霍尔元件的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀，调试方便等。
霍尔元件和永久磁体都能在很宽的温度范围(-40℃～1 50℃)、很强的振动冲击条件下工作，且磁场不受一般介质的阻隔。
另外它的变换器组件能够和相关的信号处理电路集成到同一片硅片上，体积小，成本低，且具有较好的抗电磁干扰性能。
2.霍尔元件的分类。
按照霍尔元件的结构可分为：一维霍尔元件、二维霍尔元件和三维霍尔元件。
一维霍尔元件又被称为单轴霍尔元件，它的主要参数是灵敏度、工作温度和频率响应。
运用此类器件时，就可将与适当的小磁钢一起运动的物体的位置、位移、速度、角度等信息以电信号的形式传感出来，达到了自动测量与控制的目的。
二维霍尔元件的结构是二维平面，也被称为平面霍尔元件；三维霍尔元件通常被称为非平面霍尔元件。
霍尔元件按功能可分为：线形元件、开关、锁存器和专用传感器。
三、霍尔效应的应用人们在利用霍尔效应原理开发的各种霍尔元件已广泛应用于精密测磁、自动化控制、通信、计算机、航天航空等工业部门及国防领域。
2009届机械设计专业课程设计（论文）霍尔传感器漏磁探伤仪****重庆三峡学院机械工程学院机械专业 09级重庆万州 404000摘要霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。
霍尔效应是磁电效应的一种，通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
采用霍尔传感器，检测结果直接以电信号输出，经放大器放大，输入到报警电路，进行报警。
关键词霍尔传感器霍尔效应报警电路1 引言霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。
通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件。
如果在输入端通入控制电流IC，当有一磁场B穿过该器件感磁面，则在输出端出现霍尔电势VH。
在磁场力作用下，在金属或通电半导体中将产生霍耳效应，其输出电压与磁场强度成正比。
基于霍耳效应的霍耳传感器常用于测量磁场强度，其测量范围从10Oe到几千奥斯特。
尽管人们早在1879年就知道了霍耳效应，但直到20世纪60年代末期，随着固态电子技术的发展，霍耳效应才开始被人们所应用。
1.1 霍尔传感器发展状发展霍尔效应被发现100多年以来,它的应用发展经历了三个阶段：1.从霍尔效应的发现到20世纪40年代前期。
最初由于金属材料中的电子浓度很大而霍尔效应十分微弱所以没有引起人们的重视。
这段时期也有人利用霍尔效应制成磁场传感器，但实用价值不大,到了1910年有人用金属铋制成霍尔元件，作为磁场传感器。
但是，由于当时未找到更合适的材料，研究处于停顿状态。
应用1、测量载流子浓度根据霍尔电压产生的公式，以及在外加磁场中测量的霍尔电压可以判断传导载流子的极性与浓度，这种方式被广泛的利用于半导体中掺杂载体的性质与浓度的测量上。
霍尔电场强度EH的大小与流经样品的电流密度Jx和磁感应强度Bz的乘积成正比下面以p型半导体样品为例，半导体样品的长、宽、厚分别为L、a、b，半导体载流子（空穴）的浓度为p，它们在电场Ex作用下，以平均漂移速度vx沿x 方向运动，形成电流Ix。
在垂直于电场Ex方向上加一磁场Bz，则运动着的载流子要受到洛仑兹力的作用载流子向-y方向偏转，这样在样品的左侧面就积累了空穴，从而产生了一个指向+y方向的电场－霍尔电场Ey。
当该电场对空穴的作用力qEy与洛仑兹力相平衡时，空穴在y方向上所受的合力为零，达到稳态。
稳态时电流仍沿x方向不变，但合成电场E＝Ex＋Ey不再沿x方向，E与x轴的夹角称“霍尔角”。
若Ey是均匀的，则在样品左、右两侧面间的电位差由理论算得，在弱磁场条件下，对球形等能面的非简并半导体，对于高载流子浓度的简并半导体以及强磁场条件，A＝1；对于晶格和电离杂质混合散射情况，上面讨论的是只有电子或只有空穴导电的情况。
对于电子、空穴混合导电的情况，在计算RH时应同时考虑两种载流子在磁场下偏转的效果。
对于球形等能面的半导体材料，可以证明。
从霍尔系数的表达式可以看出：由RH的符号（也即UH的符号）可以判断载流子的类型，正为p型，负为n型，则霍尔电场方向为y轴方向。
当霍尔电场方向的指向与y 正向相同时，则RH为正。
）；RH的大小可确定载流子的浓度2、霍尔效应还能够测量磁场在工业、国防和科学研究中，例如在粒子回旋器、受控热核反应、同位素分离、地球资源探测、地震预报和磁性材料研究等方面，经常要对磁场进行测量，测量磁场的方法主要有核磁共振法、霍尔效应法和感应法等。
霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差. 导体中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移,并在材料两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压.正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数.平行电场和电流强度之比就是电阻率.因此,对于一个已知霍尔系数的导体,通过一个已知方向、大小的电流,同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小,就可以得出该导体所处磁场的方向和大小.3、磁流体发电从20世纪50年代末开始进行研究的磁流体发电技术，可能是今后取代火力发电的一个方向。
东北石油大学课程设计2013年7 月16日任务书课程传感器课程设计题目探伤式传感器应用电路设计专业测控技术与仪器姓名刘师学号100601240207主要内容：霍尔传感器无损探伤：应用在设备故障诊断、材料缺陷检测之中霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。
当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。
其探伤原理是建立在铁磁性材料的高磁导率特性之上。
采用霍尔元件检测该泄漏磁场B的信号变化，可以有效地检测出缺陷存在。
基本要求：1、此霍尔传感器正常工作时能诊断设备故障。
2、此霍尔传感器正常工作时能检测材料缺陷。
主要参考资料：[1]陈杰.传感器与检测技术[M].北京.高等教育出版社.2002[2] 郁有文.传感器原理与工程应用[M].西安电子科技大学出版社.2001[3] 张福学.传感器电子学及其应用[M].北京.国防工业出版社.1990[4] 吴光杰.传感器与检测技术[M].重庆大学出版社.2011完成期限2013.7.12—2013.7.16指导教师专业负责人2013年7 月12 日摘要霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它们可以检测磁场及其变化，并且运用越来越广泛，且有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀，这与其结构和原理有很大的关联。
[1]用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。
在利用霍尔传感器进行机械设备的无损探伤中，我们根据无损探伤原理，在理论的基础上，讨论了霍尔元件在获取漏磁场变化信号中的特点，设计出简易的无损探伤设备。
探讨提高探伤精度的技术措施，介绍在工程中的应用实例。
关键词：霍尔效应；原理；无损探伤；磁场；漏磁目录一、设计要求 (1)1、功能及意义 (1)2、国内外发展现状 (1)二、设计方案及其特点 (2)1、方案说明 (2)2、方案论证 (3)三、传感器工作原理 (3)1、霍尔元件定义及其特点和制作 (3)2、霍尔元件电磁无损探伤原理 (3)四、电路的工作原理 (4)五、单元电路设计、参数计算和器件选择 (5)1、单元电路设计 (5)2、参数计算 (6)3、器件选择 (7)六、总结 (7)探伤式传感器应用电路设计一、设计要求1、功能及意义霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
复习资料使用说明1. 考试形式按照60分钟上机模式;2. 全为客观题：共50题，每题2分（单项选择30题，判断10题，多项选择10）。
3. 题库中题量大，复习资料按照知识点罗列。
4. 判断题中，复习中只罗列了“正确的”知识点，题库中部分判断题有与之对应的错误题，例如：线性度是传感器的静态特性之一。
（√）线性度是传感器的动态特性之一。
（×）5. 题库的A、B、C、D是动态变化的，坐在一起的学生，就算抽到同样的试卷，ABCD顺序也是不同的。
6. 因为选项动态变化,如果试卷中万一出现“以上都不对”，请理解为“其它三项都不对”。
7.三级标题如“0.1.1”，意味着里面的知识点，试卷一般直选其中一题。
8. 实际题库中,多项选择可能有五个选项,题干不变。
《传感器与测试基础》总复习综合绪论第一章基本概念1. 真值是指一定的时间及空间条件下，某物理量体现的真实数值。
真值是客观存在的，却无法测量的。
（√）2.对多个被测量进行测量后，还需经过计算求得被测量，这种测量方法是（ D ）。
A. 静态测量B. 动态测量C. 直接测量D. 间接测量3.与绝对误差的数值相等、符号相反的量称为（C ）。
A. 近似值B. 估计值C. 修正值D. 测量值4.按照测量的具体手段，测量方法可以分为（ ABD ）。
A. 偏位式测量B. 微差式测量C. 离线式测量D.零位式测量第二章电阻传感器第三章电感传感器第四章电涡流传感器第五章电容传感器第六章压电传感器1. 具有压电效应的材料称为（ D ）A．磁电材料Ｂ．光电材料Ｃ．陶瓷材料Ｄ．压电材料2. 某些电介质，沿一定方向受外力作用边形时，内部发生极化现象，在外表面产生电荷，这是（ D ）A.光电效应B.逆压电效应C.霍尔效应D. 压电效应3. 某些电介质经过强电场极化后，在极化方向施加电场或电压，该电介质会产生机械变形，这种现象称为（ B ）A.光电效应B.电致伸缩效应C.霍尔效应D. 压电效应4. 石英晶体在振荡电路中工作时，（ A ），从而产生稳定的振荡输出频率。
霍尔传感器的原理、检测方法和用途 - 传感器霍尔传感器的原理原边电流Ip产生的磁通量聚集在磁路中，并由霍尔器件检测出霍尔电压信号，经过放大器放大，该电压信号精确地反映原边电流。
磁平衡霍尔电流传感器原边电流Ip产生的磁通量与霍尔电压经放大产生的副边电流Is通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。
副边电流Is精确地反映原边电流。
磁平衡霍尔电流变送器和电压变送器原边电压Vp通过原边电阻R1转换为原边电流Ip，Ip产生的磁通量与霍尔电压经放大产生的副边电流Is通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。
副边电流Is精确地反映原边电压。
电流传感器的检测方法一电流传感器是检测用电线路电流的一件电气件,它输出的信号依据不同的需要场合,送入其它的执行电路,进一步显示电流值和把握其它电器.二电流传感器主要特性参数1、标准额定值和额定输出电流标准额定值的大小与传感器产品的型号有关。
电流传感器额定输出电流，一般为10~400mA。
2、偏移电流偏移电流也叫残余电流或剩余电流，它主要是由霍尔元件或电子电路中运算放大器工作状态不稳造成。
3、线性度线性度打算了传感器输出信号（副边电流IS）与输入信号（原边电流IP）在测量范围内成正比的程度。
4、温度漂移5、过载电流传感器的过载力量是指发生电流过载时，在测量范围之外，原边电流仍会增加，而且过载电流的持续时间可能很短，而过载值有可能超过传感器的允许值，过载电流值传感器一般测量不出来，但不会对传感器造成损坏。
6、精度电流传感器的精度取决于标准额定电流。
评定传感器精度时还必需考虑偏移电流、线性度、温度漂移的影响。
三如你是使用者，留意规格型号就可以了。
电流传感器和电压传感器的用途在科学试验和工业应用的很多场合，需要对电流和电压进行测量和把握，特殊是在一些需要对大电流和高电压测量和把握以及对所测电流和电压要求较高精确度的状况下，需要使用平安、便利牢靠精确度较高的电流电压传感器。
早期，人们接受分流器和分压器的方法来实现对电流和电压的检测，但这种方法无法对主回路进行隔离测量，这种方法使用担忧全、精确度低。
安全检测技术与监测试题 A一、单项选择题（本大题共8个小题，每题3分，共计24分）。
1. 压电式传感器目前多用于测量（ A）A. 静态的力或压力B. 动态的力或压力C. 流量D. 温度2. 磁阻率反映出通过磁阻传感器可获得的最大信号强度。
一般各向异性磁阻传感器（AMR）的磁阻率为（ A）A. 1-2%B. 5-6%C. 10-20%D. 20-50%3. 下述何种传感器的主要缺点是响应较慢，不宜于快速动态测量（B ）A. 电容式传感器B. 电感式传感器C. 电阻式传感器D. 压电传感器4. 下列方法不可以改变电感式传感器的电容的是（ B）A. 改变极板间距离B. 改变极板间电压C. 改变极板面积D. 改变介电常数5. 测试系统的传递函数与（B ）A. 具体测试系统的物理结构有关B. 具体测试系统的物理结构无关C. 输入信号有关D. 输出信号有关6．不能采用非接触方式测量的传感器是（C ）A．霍尔传感器 B．光电传感器 C．热电偶 D．涡流传感器7．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（D ）A．电缆的安装与固定方式 B．电缆的长度C．前置放大器的输出阻抗 D．前置放大器的输入阻抗8．固体半导体摄像元件CCD是一种（ C）A．PN结光电二极管电路 B．PNP型晶体管集成电路C．MOS型晶体管开关集成电路 D．NPN型晶体管集成电路二、填空题（本大题共12小题，每小题3分，共36分）1.金属导体在受到外力作用而发生机械变形时，其电阻值随着机械变形的变化而发生变化，这种现象叫做电阻的应变效应。
2. 常用的压磁元件材料是：硅钢片、坡莫合金、铁氧体3. 利用电容效应的传感器有极距变化型传感器，面积变化型传感器，介电常数变化型电容传感器三种传感器。
4. 半导体应变片传感器的工作原理是基于压阻效应，霍尔式传感器的工作原理是基于霍尔效应，压电式传感器的工作原理是利用某些材料的压电效应。
5. 常用的光敏电阻的材料有：硅、锗、硫化镉、。
利用霍尔元件进行油管探伤长江大学机械工程学院材料11001班摘要：在现代科技发展的过程中，大型设备的使用、维护、检测当然是必不可少的，为了保证工作以及人身的安全性，检测设备的好坏性也便成为了重中之重。
下面就现行的石油钻井设备——油管的检测技术作一个简要的说明，霍尔元件的运用越来越广泛，利用霍尔元件（霍尔传感器）对油管进行无损探伤成为了一大趋势，我们根据无损探伤的原理，在理论的基础上探讨了霍尔元件的原理、使用方法、应用实例、信号采集与处理以及一些使用过程中的改进方案。
关键词：霍尔元件油管检测无损探伤Oil pipe inspection using Holzer elementAbstract: In the process of the development of modern science and technology, the use of large equipment, maintenance, detection is of course essential, in order to ensure the safety of work and personal, quality detection equipment has become the priority among priorities. Following a brief description on the detection technology of oil drilling equipment -- tube current, Holzer element is used more and more widely, the Holzer element (Holzer sensor) for the non-destructive testing has become a major trend of the oil pipe, we according to the principle of nondestructive flaw detection, based on the theory of principle, Holzer element method of use, application examples, the signal acquisition and processing and use process improvement program.Keywords: Holzer components Tubing Inspection NDT引言油管是原油生产过程中下入井中并且可以起出的钢柱管，它是出油气、注水、注气、压裂、酸化等采油采气作业、找漏（套管漏失）、找串（固井串槽）、封堵（封堵水层）等井下作业的通道。
利用霍尔传感器进行机械设备的无损探伤
李毅，罗瑶，卢海，蒙家配，祝立羽
（黔南民族师范学院物理与电子科学系 08电子班，贵州都匀 558000）
摘要：霍尔器件的运用越来越广泛，与其结构和原理有很大的关联，在利用霍尔传感器进行机械设备的无损探伤中，我们根据无损探伤原理，在理论的基础上，讨论了霍尔元件在获取漏磁场变化信号中的特点，探讨了提高探伤精度的技术措施，介绍了在工程中的应用实例。
关键词：霍尔效应原理结构无损探伤磁场漏磁
引言：霍尔效应无损探伤方法安全、可靠、实用，并能实现无速度影响检测，因此，被应用在设备故障诊断、材料缺陷检测之中。
其探伤原理是建立在铁磁性材料的高磁导率特性之上。
采用霍尔元件检测该泄漏磁场B的信号变化，可以有效地检测出缺陷存在。
钢丝绳作为起重、运输、提升及承载设备中的重要构件，被应用于矿山、运输、建筑、旅游等行业，但由于使用环境恶劣，在它表面会产生断丝、磨损等各种缺陷，所以，及时对钢丝绳探伤检测显得尤为重要。
目前，国内外公认的最可靠、最实用的方法就是漏磁检测方法，根据这一检测方法设计的断丝探伤检测装置，如EMTC 系列钢丝绳无损检测仪，其金属截面积测量精度为±0.2％，一个捻距内断丝有一根误判时准确率>90％，性能良好，在生产中有着广泛的用途。
一、霍尔器件的基本原理
1.1：霍尔元件定义及其特点和制作
霍尔器件是一种磁传感器。
用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。
霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。
霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm级）。
取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达－55℃～150℃。
按照霍尔器件的功能可将它们分为:霍尔线性器件和霍尔开关器件。
前者输出模拟量，后者
输出数字量。
按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。
前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。
霍尔元件可用多种半导体材料制作，如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多层半导体异质结构量子阱材料等。
1.2：霍尔元件的工作原理
霍尔元件是一个四端子元件，由矩形半导体薄片构成，当霍尔元件a、b端通以恒定电流Ic时，在其表面垂直方向施加磁场B，则在c、d端累积电荷形成与控制电流、磁场强度成正比的霍尔电势VN（见图1），其关系为：
VN=K·Ic·B·cosa
图1 霍尔元件的工作原理图
式中，K为霍尔元件的灵敏度系数；a为B与霍尔元件法向n之间的夹角，在磁路中，当霍尔元件安装后a角一般为定角，这是如果霍尔元件采用恒流源供电，即Ic为常量，则VN与B成正比。
1.3霍尔元件电磁无损探伤原理
电磁无损探伤原理是建立在铁磁性材料的高磁导率这一特性之上，通过测量铁磁性材料中由于缺陷所引起的磁导率变化来检查缺陷，铁磁性材料在外加磁场的作用下被磁化，当机械设备无缺陷时，磁力绝大部分通过铁磁材料，此时在材料的内部磁力线均
匀分布（见图2），当有缺陷存在时，由于材料中缺陷的磁导率远比铁磁材料本身笑，至使磁力线发生弯曲，并且有一部分磁力线泄漏出材料表面（见图3），采用霍尔元件检测该泄漏磁场B的信号变化，就能有效地检测缺陷的存在。
图2 外加磁场作用下无缺陷的铁磁性材料内部磁力线分布
图3 表面缺陷引起的磁力线弯曲现象及磁场泄漏情况
二、下面是我们的基本设计方案
目前霍尔传感器的用途越来越广，在不同的领域几乎都有所涉及，特别是霍尔传感器在磁场方面的应用，也就是漏磁检测，在不同的领域漏磁检测的方法也使不同的，因此我们方案如下：
方案一：利用霍尔元件的漏磁检测管道的无损探伤检测。
方案二：利用霍尔元件的漏磁现象检测钢丝绳的损伤。
由以上方案我们经过反复讨论最终确定为用漏磁对管道的探伤确定为我们的最佳方案，因此其设计与原理过程如下：
我们的的检测方法如下：
按照如下电路图（图4）所示，利用如下元件设计出一个简单的探伤设备。
图4 漏磁电路检测图
元件：小管道、霍尔元件、示波器、电阻若干、uA714、电源、永磁铁；
一、检测步骤：
1、首先我们先将一块永磁体放在一个小管道上，使其金属管道被完全磁化。
使磁感线在管道内部均匀分布，如果管道内部没有损伤，则如图2所示；如果管道内部存在损伤则如图3所示。
2、其次我们先将检测电路按照需要连接好，如图4所示，将连接好的电路通过霍尔元件探头把它放到被检测的金属管道表面，然后通过示波器观察是否有波形输出来判断管道中是否存在损伤。
3、我们通过示波器观察到示波器上有不规则波形输出，由此我们得出了我们选用的管道存在损伤。
二、检测流程如下图：
总结 ：在现实生活中，由于输油管道长期使用中易产生腐蚀、裂纹等缺陷，也容易受到地基不稳、意外事故等影响产生位貌变化，如果产生的裂纹或损伤较小，就不容易被发被检测
元件 用磁体磁化元件 用电路检测 有波形输
出
无波形输
出 有损伤
无损伤
现。
由此我们认为可以将此设计运用到输油管道的检测上，有效的解决了输油管道产生的一些不易被发现的小损伤。
我们的实验目前只是理论方面的描述，但我们觉得该实验应该可以实现我们的设想。
若有不足还请老师指正。
参考文献：
[1] 传感器与检测技术编著：胡向东、刘京诚、余成波等；
[2] 百度文库;
[3] 传感器与检测技术课件编著：吴勇灵。
