CN106226385A - 巴克豪森检测齿轮质量的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巴克豪森检测齿轮质量的方法和装置。其中，该装置包括：巴克豪森信号传感器，巴克豪森信号传感器为齿轮结构的传感器，巴克豪森信号传感器中的每个齿用于检测一个啮合部位生成的一路巴克豪森信号；信号发生器，与巴克豪森信号传感器电连接，用于产生激励信号，其中，激励信号用于激励啮合部位生成巴克豪森信号；数据采集装置，与巴克豪森信号传感器电连接，用于采集巴克豪森信号传感器检测到的巴克豪森信号。本发明解决了现有技术中检测待检齿轮啮合面的应力、表面硬度、硬化层深度时，检测效率较低的技术问题。

Description

巴克豪森检测齿轮质量的方法和装置

技术领域

本发明涉及检测领域，具体而言，涉及一种巴克豪森检测齿轮质量的方法和装置。

背景技术

目前，在对铁磁材料进行应力检测中，可以使用X射线衍射法进行测量，但是该方法进行测量时射线辐射较大，且对齿轮复杂结构检测较不方便。除了上述X射线衍射法，还可以使用金属磁记忆测量铁磁材料的应力，但是该方法容易受外界的干扰，同时测量误差较大。

尤其是对齿轮表面进行应力检测时，由于齿轮传动时啮合部分形状复杂，如渐开线齿轮，要完成啮合面的应力检测，需要对啮合面的逐一扫描。现有技术中，对每个啮合面进行扫描的方式是采用手工式检测装置来检测应力。因此，手工式检测装置与被测部件间磁路耦合直接影响检测结果，检测结果误差受操作人员影响较大，且检测效率较低。针对齿轮应力的检测，还可以采用Stresstech公司生产的自动齿轮检测设备进行应力的检测，该设备采用工业机器人运动与齿轮转动组合，使单一检测装置与齿轮表面良好接触，完成检测。但是采用该方式进行检测时，首先需要对齿轮进行定位，且由于工业机器人运动较慢，因此，导致检测效率仍较低。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种巴克豪森检测齿轮质量的方法和装置，以至少解决现有技术中检测待检齿轮啮合面的应力、表面硬度、硬化层深度时，检测效率较低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种巴克豪森检测齿轮质量的装置，包括：巴克豪森信号传感器，所述巴克豪森信号传感器为齿轮结构的传感器，所述巴克豪森信号传感器中的每个齿用于检测一个啮合部位生成的一路巴克豪森信号；信号发生器，与所述巴克豪森信号传感器电连接，用于产生激励信号，其中，所述激励信号用于激励所述啮合部位生成所述巴克豪森信号；数据采集装置，与所述巴克豪森信号传感器电连接，用于采集所述巴克豪森信号传感器检测到的所述巴克豪森信号。

进一步地，所述巴克豪森信号传感器包括：安装底座，所述安装底座上设置有至少一个安装槽，其中，所述安装底座为圆柱形底座；多个子传感器，每个所述子传感器作为所述巴克豪森信号传感器的一个齿安装在一个所述安装槽上。

进一步地，所述激励信号包括交变电流信号，每个所述子传感器包括：磁轭，设置在所述安装底座上，用于在与待检齿轮啮合时，与所述待检齿轮构成闭合磁路，其中，所述待检齿轮的数量至少为一个；激励线圈，缠绕在所述磁轭上，与所述信号发生器相连接，用于根据所述交变电流信号对所述待检齿轮进行磁化；信号接收器，设置在所述安装底座上，用于接收所述啮合部位生成的所述巴克豪森信号。

进一步地，所述信号接收器包括：接收线圈，用于接收所述啮合部位生成的所述巴克豪森信号；磁芯，与所述接收线圈电连接，用于增强所述接收线圈的磁场强度。

进一步地，所述磁轭为U型磁轭，所述U型磁轭一端的形状设置为与所述待检齿轮的形状匹配，以及所述磁芯一端的形状设置为与所述待检齿轮的形状匹配。

进一步地，所述数据采集装置包括：前置放大器，与所述巴克豪森信号传感器电连接，用于对所述信号接收器接收到的所述巴克豪森信号进行放大；信号采集器，与所述前置放大器电连接，用于采集所述前置放大器放大之后的所述巴克豪森信号。

进一步地，所述前置放大器为多路前置放大器，用于接收多路所述巴克豪森信号；所述信号采集器为多路信号采集器，用于接收多路经过所述前置放大器放大之后的多路所述巴克豪森信号。

进一步地，所述巴克豪森信号的检测装置包括：功率放大器，所述功率放大器分别与所述信号发生器电连接和所述巴克豪森信号传感器电连接，用于对所述激励信号进行放大。

进一步地，所述巴克豪森信号的检测装置还包括：上位机，与所述数据采集装置电连接，用于接收所述数据采集装置采集到的至少一路所述巴克豪森信号，并对至少一路所述巴克豪森信号进行信号分析。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种巴克豪森检测齿轮质量的方法，包括：当巴克豪森信号传感器与待检齿轮啮合时，利用激励信号激励所述待检齿轮的啮合部位生成所述巴克豪森信号，其中，所述巴克豪森信号传感器为齿轮结构的传感器，并且所述巴克豪森信号传感器中的每个齿用于检测一个啮合部位生成的一路巴克豪森信号；通过所述巴克豪森信号传感器检测所述啮合部位生成的巴克豪森信号；将检测到的所述巴克豪森信号发送至数据采集装置，以对所述巴克豪森信号进行信号处理。

进一步地，在利用激励信号激励所述待检齿轮的啮合部位生成所述巴克豪森信号之前，所述方法还包括：获取激励信号，其中，所述激励信号用于激励所述啮合部位生成所述巴克豪森信号；对所述激励信号按照第一预设倍数进行放大，并将放大之后的所述激励信号传输至所述巴克豪森信号传感器。

进一步地，将检测到的所述巴克豪森信号发送至数据采集装置包括：对检测到的所述巴克豪森信号按照第二预设倍数进行放大，并将放大之后的所述巴克豪森信号传输至上位机进行信号分析。

在本发明实施例中，巴克豪森信号传感器，所述巴克豪森信号传感器为齿轮结构的传感器，所述巴克豪森信号传感器中的每个齿用于检测一个啮合部位生成的一路巴克豪森信号；信号发生器，与所述巴克豪森信号传感器电连接，用于产生激励信号，其中，所述激励信号用于激励所述啮合部位生成所述巴克豪森信号；数据采集装置，与所述巴克豪森信号传感器电连接，用于采集所述巴克豪森信号传感器检测到的所述巴克豪森信号，因此，通过将巴克豪森信号传感器设置为齿轮结构的传感器，可以实现在巴克豪森信号传感器在与待检齿轮啮合时，检测啮合部位生成的巴克豪森信号，以实现根据检测到巴克豪森信号确定待检齿轮的应力，相对于现有技术中检测齿轮应力的方式，达到了快速并准确检测待检齿轮啮合面的应力的目的，从而实现了提高待检齿轮啮合面的应力的检测效率的技术效果，进而解决了现有技术中检测待检齿轮啮合面的应力、表面硬度、硬化层深度时，检测效率较低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种巴克豪森检测齿轮质量的装置的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种巴克豪森信号传感器的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种巴克豪森信号传感器的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种巴克豪森信号传感器局部剖切的示意图；

图5是根据本发明实施例的一种巴克豪森信号传感器和待检齿轮的转动关系的示意图；

图6是根据本发明实施例的另一种巴克豪森检测齿轮质量的装置的示意图；以及

图7是根据本发明实施例的另一种巴克豪森检测齿轮质量的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种巴克豪森检测齿轮质量的装置的实施例。

针对上述问题，发明人发现，若将应力检测的传感器设计为齿轮形状，利用齿轮间啮合时完成其齿面检测，将是一种十分好的方法，在提高检测效率的同时降低了检测误差，提高了检测结果的准确性，且可实现离线或在线检测。下面将对齿轮形状的传感器进行应力的检测进行详细的介绍。在本发明实施例中，在对齿轮进行应力检测的过程中，通过检测巴克豪森信号来检测齿轮的应力。

图1是根据本发明实施例的一种巴克豪森检测齿轮质量的装置的示意图，如图1所示，该装置包括巴克豪森信号传感器11、信号发生器13和数据采集装置15，其中：

巴克豪森信号传感器11为齿轮结构的传感器，并且巴克豪森信号传感器中的每个齿用于检测一个啮合部位生成的一路巴克豪森信号。

如图2所示，在本发明实施例中，巴克豪森信号可以设计为齿轮结构的传感器，在该巴克豪森信号传感器中，包括至少一个齿，如图2中所示的齿1、齿2、齿3、齿N和齿N-1等。当巴克豪森信号传感器与待检齿轮转动时，巴克豪森信号传感器中的齿N可能会与待检齿轮中的齿M发生啮合，此时，可以通过齿N检测啮合部位生成的巴克豪森信号，其中，啮合部位为齿N与齿M发生啮合时的啮合部位。

需要说明的是，在本发明实施例中，巴克豪森信号传感器中齿的数量可以根据设计需要进行设定。

信号发生器13与巴克豪森信号传感器11电连接，用于产生激励信号，其中，激励信号用于激励啮合部位生成巴克豪森信号。

在本发明实施例中，信号发生器通过导线与巴克豪森信号传感器相连接，信号发生器用于产生激励啮合部位生成巴克豪森信号的激励信号，其中，激励信号可以为正弦波或三角波，还可以是其他波形。

数据采集装置15与巴克豪森信号传感器11电连接，用于采集巴克豪森信号传感器11检测到的巴克豪森信号。

在本发明实施例中，数据采集装置也可以通过导线与巴克豪森信号传感器相连接，用于采集巴克豪森信号传感器检测到的巴克豪森信号。

在本发明实施例中，通过将巴克豪森信号传感器设置为齿轮结构的传感器，可以实现在巴克豪森信号传感器在与待检齿轮啮合时，检测啮合部位生成的巴克豪森信号，以实现根据检测到巴克豪森信号确定待检齿轮的应力，相对于现有技术中检测齿轮应力的方式，达到了快速并准确检测待检齿轮啮合面的应力的目的，从而实现了提高待检齿轮啮合面的应力的检测效率的技术效果，进而解决了现有技术中检测待检齿轮啮合面的应力、表面硬度、硬化层深度时，检测效率较低的技术问题。

可选地，巴克豪森信号传感器包括：安装底座，安装底座上设置有至少一个安装槽，其中，安装底座为圆柱形底座；多个子传感器，每个子传感器作为巴克豪森信号传感器的一个齿安装在一个安装槽上。

通过上述描述可知，在本发明实施例中的巴克豪森信号传感器为如图2所示的齿轮结构的传感器，该传感器中的每个齿用于检测一个啮合部位生成的一路巴克豪森信号。也就是说，在该巴克豪森信号传感器中，包括多个子传感器，并且该多个子传感器中的每个子传感器安装在圆柱形的安装底座上的每个安装槽中。在如图2所示的巴克豪森信号传感器中，齿1即为一个子传感器，齿2也为一个子传感器，齿3，齿N和齿N-1均为一个子传感器。

如图2所示，多个子传感器安装在圆柱形安装底座上之后，就可以构成齿轮形状的传感器，在该传感器与待检齿轮联动的过程中，就可以实现检测待检齿轮中每个齿面的巴克豪森信号，进而实现检测待检齿轮中每个齿面的应力，从而，根据每个齿面的应力确定待检齿轮是否发生了损伤，以及损伤的程度等。

下面结合图3、图4和图5对本发明另一实施例进行说明。

图3是根据本发明实施例的一种巴克豪森信号传感器的示意图；图4是根据本发明实施例的一种巴克豪森信号传感器局部剖切的示意图；图5是根据本发明实施例的一种巴克豪森信号传感器和待检齿轮的转动关系的示意图。

如图3所示，每个子传感器包括磁轭、激励线圈和信号接收器，其中，信号接收器包括磁芯和接收线圈。如图4所示，由磁轭、激励线圈、磁芯和接收线圈组成的每个子传感器设置在安装底座的安装槽中，用于在该子传感器与待检齿轮啮合时，检测啮合部位生成的巴克豪森信号。

在本发明实施例中，磁轭设置在安装底座上，可以优选为用高磁导率材料(例如，硅钢片)制成的U型磁轭。当磁轭选取为U型磁轭时，如果子传感器与待检齿轮啮合，磁轭将与待检齿轮构成一个闭合磁路。

在磁轭上，还缠绕有激励线圈，其中，该激励线圈与信号发生器13相连接，用于根据激励信号对待检齿轮进行磁化，以使磁化后的待检齿轮产生巴克豪森信号。在本发明实施例中，信号发生器产生的激励信号可以有很多种，具体地，可以优选激励信号为交变电流信号，即变化的交流电流信号，然后，利用该变化的交流电流信号对待检齿轮进行磁化。在本发明实施例中的巴克豪森信号传感器设置为与待检齿轮相对转动时，如果巴克豪森信号传感器中的齿与待检齿轮中的齿发生啮合，发生啮合的齿与信号发生器和数据采集装置之间的导线将导通，此时，将在磁化后的待检齿轮的啮合部位产生巴克豪森信号。如果巴克豪森信号传感器中的齿与待检测齿轮没有发生啮合，此时，没有发生啮合的齿与信号发生器和数据采集装置之间的导线处于断开的状态，并不导通。

在产生巴克豪森信号之后，就可以通过设置在安装底座上的信号接收器接收啮合部位生成的巴克豪森信号。作为优选，如图3所示，上述信号接收器包括接收线圈和磁芯，其中，接收线圈用于接收啮合部位生成的巴克豪森信号，磁芯与接收线圈电连接，用于增强接收线圈的磁场强度。

在本发明实施例中，信号接收器又可称为磁巴克豪森噪声信号接收器，该信号接收器可以由导线绕制的螺旋线圈(即，接收线圈)组成，为了增强其感应磁场大小，可在螺旋线圈(即，接收线圈)中部放置磁芯，其中，磁芯可以选用高磁导率材料(例如，硅钢)。

在一个可选的实施方式中，上述磁轭可以选取为U型磁轭，并且该U型磁轭的形状设置为与待检齿轮的形状匹配，以及磁芯的形状设置为与待检齿轮的形状匹配。具体地，可以将巴克豪森传感器中的U型磁轭中与待检齿轮接触部分设计为齿轮轮廓形状，其中，设计为齿轮轮廓形状的U型磁轭能够与待检齿轮进行啮合；还可以将巴克豪森传感器中的磁芯中与待检齿轮接触部分设计齿轮轮廓形状，其中，设计为齿轮轮廓形状的磁芯能够与待检齿轮进行啮合。如图3所示，多个子传感器中每个子传感器都能够与待检齿轮进行啮合。

如图1所示，在本发明的一个可选实施例中，数据采集装置包括前置放大器151和信号采集器152，其中，前置放大器，与巴克豪森信号传感器电连接，用于对信号接收器接收到的巴克豪森信号进行放大；信号采集器，与前置放大器电连接，用于采集前置放大器放大之后的巴克豪森信号。

作为优选的实施例，在本发明实施例中，前置放大器为多路前置放大器，用于接收多路巴克豪森信号；信号采集器为多路信号采集器，用于接收多路经过前置放大器放大之后的多路巴克豪森信号。

需要说明的是，由于磁巴克豪森噪声信号为毫伏级信号，因此，需将原始磁巴克豪森噪声信号放大至伏级。在本发明实施例中，前置放大器的放大倍数优选为40～60dB。将前置放大器连接至信号检测部件，用于对磁巴克豪森噪声信号进行放大，以便数据采集器可采集到磁巴克豪森噪声信号。

在本发明可选实施例中，巴克豪森信号传感器在转动过程中，由于检测时各齿的切换，巴克豪森信号传感器中的至少一个齿可能与待检齿轮的至少一个齿进行啮合。因此，在本发明实施例中，可以将前置放大器选取为能够接收多路巴克豪森信号的放大器，以实现对巴克豪森信号的放大。在本发明实施例中，滤波器可以选取为低通滤器，并设置低通滤波器的截止频率为1KHz。

例如，如图5所示，可以通过一个巴克豪森信号传感器同时检测三个待检齿轮中每个齿面的巴克豪森信号。当一个巴克豪森信号传感器与多个待检齿轮同时转动时，该巴克豪森信号传感器的至少一个齿轮会与多个待检齿轮进行啮合，进而生成多路巴克豪森信号。此时，可以将生成的多路巴克豪森信号传输至多路前置放大器中进行信号的放大，并使信号采集器采集放大之后的多路巴克豪森信号，并将采集到的多路巴克豪森信号上传至上位机19中进行信号分析，以分析待检齿轮中是否出现了损伤。

如图1所示，在本发明的另一个可选实施方式中，基于巴克豪森信号检测齿轮的装置包括：功率放大器17，功率放大器17分别与信号发生器电连接和巴克豪森信号传感器电连接，用于对激励信号进行放大。

具体地，利用激励信号激励待检齿轮的啮合部位生成巴克豪森信号之前，还可以对激励信号进行放大，使放大后的激励信号的能量能够使激励线圈正常工作。功率放大器17可以有很多种，具体地，可选选取功率放大器17为线性放大器，还可以选取功率放大器17为其他类型放大器，来完成对激励信号的放大，且保证信号的不失真。

在本发明实施例中，可以设置功率放大器17的放大倍数为0～40dB可调，带宽为：直流～2KHz，其中，功率放大器17的放大倍数可以通过上位机19来进行调整。

图6是根据本发明实施例的另一种巴克豪森信号检测装置的示意图，如图6所示，该装置包括信号放大器；功率放大器17；齿1，齿2，…，齿M；前置放大器151；信号采集器152和上位机19。

通过上述图2可知，在本发明实施例中，巴克豪森信号传感器外形为齿轮结构的传感器，主要由安装底座和N个齿(例如，图6中齿1、齿2、……、齿M)组成。传感器的每一个齿的结构如图3所示，每个齿主要由磁轭、激励线圈、接收线圈、磁芯组成，其中，磁轭上缠绕激励线圈，磁芯上缠绕接收线圈。

在本发明实施例中，磁轭和磁芯的下部分都设计为能与齿轮啮合，在检测巴克豪森信号时，巴克豪森信号传感器与待检齿轮相对转动，此时，可以通过信号发生器给激励线圈通以变化的交流电流(即，激励信号)，当磁轭与被检齿轮啮合时，将利用该变化的交流电流磁化待检齿轮，此时，待检齿轮中的啮合部位将生成巴克豪森信号。通过接收线圈接收生成的巴克豪森信号即可，以实现对啮合部位的应力检测。

需要说明的是，在本发明实施例提供的巴克豪森检测齿轮质量的装置同样适合于其他齿轮啮合机构，包括以下任一种：齿轮齿条机构，锥齿轮机构，斜齿轮机构，蜗轮蜗杆机构，也就是说，本发明实施例中的巴克豪森信号传感器可以设置为上述任一种齿轮结构。相同地，在本发明实施例中也可以将啮合部件的每个齿设置为一路巴克豪森信号传感器，当上述任一种齿轮结构的巴克豪森信号传感器与相同齿轮结构的待检测齿轮啮合时，可以通过每路巴克豪森信号传感器完成对啮合齿面进行检测，以确定待检测齿轮的应力、硬度、或表面硬化层深度。

在本发明实施例中，在巴克豪森信号传感器与待检齿轮相对转动过程中就可以完成被检齿轮所有齿面的检测。由于巴克豪森信号传感器每齿都可进行检测，因此巴克豪森信号传感器可同时与多个齿轮啮合，同时完成多个齿轮的检测，进一步提高检测效率。相对于现有技术中对齿轮进行应力检测的方法，极大地提高了应力检测的效率。

具体地，基于巴克豪森信号检测齿轮的方法包括：巴克豪森信号传感器转与待检齿轮在相对转动过程中，由于检测时各齿的切换，可以同时检测待检齿轮中多个齿的应力。例如，可以同时检测M个齿的齿面应力。检测到的多个齿的巴克豪森信号经过多通道前置放大器后，可以由多通道信号采集器将多个通道信号采集送入计算机(即，上位机)，以使计算机对检测到的多路巴克豪森信号进行分析，计算机在完成多个信号的处理分析后，就完成了对齿轮的应力检测，其中，检测时巴克豪森信号传感器转动一周可完成多个齿轮的所有啮合面的检测。因此，采用本发明实施例中提供的基于巴克豪森信号检测齿轮的装置，能够快速并准确地检测待检齿轮中每个齿面的应力，以及时发现齿轮是否出现损伤，相对于现有技术中通过手动检测应力的方式，极大地提高了检测效率。

根据本发明实施例，提供了一种基于巴克豪森信号检测齿轮的方法的实施例。

图7是根据本发明实施例的一种巴克豪森检测齿轮质量的方法的流程图，如图7所示，该方法包括如下步骤：

步骤S702，当巴克豪森信号传感器与待检齿轮啮合时，利用激励信号激励待检齿轮的啮合部位生成巴克豪森信号，其中，巴克豪森信号传感器为齿轮结构的传感器，并且巴克豪森信号传感器中的每个齿用于检测一个啮合部位生成的一路巴克豪森信号。

在本发明实施例中，可以利用信号发生器生成激励信号，以在巴克豪森信号传感器与待检齿轮啮合时，以利用该激励信号磁化待检齿轮，以使待检齿轮在啮合部位生成巴克豪森信号。

步骤S704，通过巴克豪森信号传感器检测啮合部位生成的巴克豪森信号。

在本发明实施例中，可以通过巴克豪森信号传感器中的信号接收器接收检测并接收啮合部位生成的巴克豪森信号。信号接收器包括接收线圈和磁芯，其中，接收线圈用于接收啮合部位生成的巴克豪森信号，磁芯与接收线圈电连接，用于增强接收线圈的磁场强度

步骤S706，将检测到的巴克豪森信号发送至数据采集装置，以对巴克豪森信号进行信号处理。

在本发明实施例中，巴克豪森信号传感器中的信号接收器在检测并接收到巴克豪森信号之后，将发送至数据采集装置，并通过数据采集装置将检测到巴克豪森信号上传至上位机19中进行信号分析。

在本发明实施例中，通过将巴克豪森信号传感器设置为齿轮结构的传感器，可以实现在巴克豪森信号传感器在与待检齿轮啮合时，检测啮合部位生成的巴克豪森信号，以实现根据检测到巴克豪森信号确定待检齿轮的应力，相对于现有技术中检测齿轮应力的方式，达到了快速并准确检测待检齿轮啮合面的应力的目的，从而实现了提高待检齿轮啮合面的应力的检测效率的技术效果，进而解决了现有技术中检测待检齿轮啮合面的应力、表面硬度、硬化层深度时，检测效率较低的技术问题。

在本发明的一个可选实时方式中，在利用激励信号激励待检齿轮的啮合部位生成巴克豪森信号之前，该方法还包括：获取激励信号，其中，激励信号用于激励啮合部位生成巴克豪森信号；对激励信号按照第一预设倍数进行放大，并将放大之后的激励信号传输至巴克豪森信号传感器。

具体地，利用激励信号激励待检齿轮的啮合部位生成巴克豪森信号之前，还可以对激励信号进行放大，使放大后的激励信号的能量能够使激励线圈正常工作。功率放大器17可以有很多种，具体地，可选选取功率放大器17为线性放大器，还可以选取功率放大器17为其他类型放大器，来完成对激励信号的放大，且保证信号的不失真。

在本发明实施例中，可以设置功率放大器17的放大倍数为0～40dB可调，带宽为：直流～2KHz，其中，功率放大器17的放大倍数可以通过上位机19来进行调整。

在本发明的另一个可选实施方式中，将检测到的巴克豪森信号发送至数据采集装置包括：对检测到的巴克豪森信号按照第二预设倍数进行放大，并将放大之后的巴克豪森信号传输至上位机19进行信号分析。

由于磁巴克豪森噪声信号为毫伏级信号，因此，可以通过前置放大器将原始磁巴克豪森噪声信号按照第二预设倍数进行放大至伏级。在本发明实施例中，前置放大器的放大倍数优选为40～60dB。将前置放大器连接至信号检测部件，用于对磁巴克豪森噪声信号进行放大，以便数据采集器可采集到磁巴克豪森噪声信号。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种巴克豪森检测齿轮质量的装置，其特征在于，包括：

巴克豪森信号传感器，所述巴克豪森信号传感器为齿轮结构的传感器，所述巴克豪森信号传感器中的每个齿用于检测一个啮合部位生成的一路巴克豪森信号；

信号发生器，与所述巴克豪森信号传感器电连接，用于产生激励信号，其中，所述激励信号用于激励所述啮合部位生成所述巴克豪森信号；

数据采集装置，与所述巴克豪森信号传感器电连接，用于采集所述巴克豪森信号传感器检测到的所述巴克豪森信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述巴克豪森信号传感器包括：

安装底座，所述安装底座上设置有至少一个安装槽，其中，所述安装底座为圆柱形底座；

多个子传感器，每个所述子传感器作为所述巴克豪森信号传感器的一个齿安装在一个所述安装槽上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述激励信号包括交变电流信号，每个所述子传感器包括：

磁轭，设置在所述安装底座上，用于在与待检齿轮啮合时，与所述待检齿轮构成闭合磁路，其中，所述待检齿轮的数量至少为一个；

激励线圈，缠绕在所述磁轭上，与所述信号发生器相连接，用于根据所述交变电流信号对所述待检齿轮进行磁化；

信号接收器，设置在所述安装底座上，用于接收所述啮合部位生成的所述巴克豪森信号。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述信号接收器包括：

接收线圈，用于接收所述啮合部位生成的所述巴克豪森信号；

磁芯，与所述接收线圈电连接，用于增强所述接收线圈的磁场强度。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述磁轭为U型磁轭，所述U型磁轭一端的形状设置为与所述待检齿轮的形状匹配，以及所述磁芯一端的形状设置为与所述待检齿轮的形状匹配。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据采集装置包括：

前置放大器，与所述巴克豪森信号传感器电连接，用于对所述信号接收器接收到的所述巴克豪森信号进行放大；

信号采集器，与所述前置放大器电连接，用于采集所述前置放大器放大之后的所述巴克豪森信号。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述前置放大器为多路前置放大器，用于接收多路所述巴克豪森信号；所述信号采集器为多路信号采集器，用于接收多路经过所述前置放大器放大之后的多路所述巴克豪森信号。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述巴克豪森信号的检测装置包括：

功率放大器，所述功率放大器分别与所述信号发生器电连接和所述巴克豪森信号传感器电连接，用于对所述激励信号进行放大。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述巴克豪森信号的检测装置还包括：

上位机，与所述数据采集装置电连接，用于接收所述数据采集装置采集到的至少一路所述巴克豪森信号，并对至少一路所述巴克豪森信号进行信号分析。

10.一种巴克豪森检测齿轮质量的方法，其特征在于，包括：

当巴克豪森信号传感器与待检齿轮啮合时，利用激励信号激励所述待检齿轮的啮合部位生成所述巴克豪森信号，其中，所述巴克豪森信号传感器为齿轮结构的传感器，并且所述巴克豪森信号传感器中的每个齿用于检测一个啮合部位生成的一路巴克豪森信号；

通过所述巴克豪森信号传感器检测所述啮合部位生成的巴克豪森信号；

将检测到的所述巴克豪森信号发送至数据采集装置，以对所述巴克豪森信号进行信号处理。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在利用激励信号激励所述待检齿轮的啮合部位生成所述巴克豪森信号之前，所述方法还包括：

获取激励信号，其中，所述激励信号用于激励所述啮合部位生成所述巴克豪森信号；

对所述激励信号按照第一预设倍数进行放大，并将放大之后的所述激励信号传输至所述巴克豪森信号传感器。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将检测到的所述巴克豪森信号发送至数据采集装置包括：

对检测到的所述巴克豪森信号按照第二预设倍数进行放大，并将放大之后的所述巴克豪森信号传输至上位机进行信号分析。