檢測儀器電路的接地端相接;在漆包銅導線與各接線柱焊接處套上一節熱塑管,以避免短路;
[0061]最后,將所述傳感器殼蓋I與所述傳感器殼身2用膠水封裝。
[0062]圖9所示的是本發明的渦流傳感器100在檢測飛機三層鋁合金蒙皮結構400的缺陷200時的示意圖,掃查方向300如圖所示。本發明采用兩個圓柱型線圈相鄰的結構,一個線圈單獨激勵與另一個線圈單獨接收,兩線圈相對獨立的工作方式,并在每個線圈的外圍貼上一層屏蔽罩,以便減小外界的電磁干擾以及兩個線圈之間的互感,提高了信噪比,提高檢測的靈敏度與可靠性。經實驗,所制作的傳感器成功解決了飛機多層結構內部腐蝕缺陷的檢測問題。
[0063]以上所述僅是本發明的優選實施方式,本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍,應該提出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理前提下的改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種渦流傳感器,其特征在于包括傳感器殼蓋(I)、傳感器殼身(2)、第一傳感器單元(3)、第二傳感器單元(4); 所述傳感器殼蓋(I)與傳感器殼身(2)通過膠接固連在一起; 所述第一傳感器單元(3)和第二傳感器單元(4)設置在傳感器殼身(2)內的兩處隔離開來的階梯孔內; 所述第一傳感器單元(3)的底部設置有第一膠片(34),所述第一膠片(34)通過膠接的方式將第一傳感器單元(3)封裝在傳感器殼身(2)的內部;所述第一膠片(34)用于承托和保護第一傳感器單元(3); 所述第二傳感器單元(4)的底部設置有第二膠片(44),所述第二膠片(44)通過膠接的方式將第二傳感器單元(4)封裝在傳感器殼身(2)的內部;所述第二膠片(44)用于承托和保護第二傳感器單元(3); 所述第一傳感器單元(3)包括用于激勵的激勵線圈(32),當所述激勵線圈(32)被通以交流電后,所述激勵線圈(32)在其附近空間內將產生一個磁場,所述磁場使被測件感生出渦流,渦流的大小、相位及流動性受到被測件導電性能的影響,從而使被測件周圍產生一個包含被測件材料信息的變化磁場; 所述第二傳感器單元(4)包括用于檢測的檢測線圈(42),所述檢測線圈(42)在所述變化磁場的作用下產生感應電壓,所述感應電壓導致檢測線圈(42)的阻抗變化,通過測定檢測線圈(42)的阻抗變化可以獲得包括被測件的材料信息; 所述傳感器殼蓋(I)上還設有接線柱插孔(11),激勵線圈起始線(321)、激勵線圈終止線(322)、檢測線圈起始線(421)以及檢測線圈終止線(422)都從所述接線柱插孔(11)處引出并與接線柱相連。
2.如權利要求1所述的一種渦流傳感器,其特征在于:其中所述的第一傳感器單元(3)還包括第一線圈骨架(33)和第一磁芯(35);所述激勵線圈(32)繞制在第一線圈骨架(33)的外廓槽(332)處;所述第一磁芯(35)設置于第一線圈骨架(33)的通孔(331)內;所述第一磁芯(35)的形狀為圓柱狀,高度略高于第一線圈骨架(33),直徑稍小于通孔(331)的直徑。
3.如權利要求2所述一種渦流傳感器,其特征在于:其中所述的第二傳感器單元(4)還包括第二線圈骨架(43)和第二磁芯(45);所述第二線圈骨架(43)和第一線圈骨架(33)的結構形狀、材料完全一樣;所述第二磁芯(45)和第一磁芯(35)的結構形狀、材料完全一樣;所述檢測線圈(42)的匝數等于所述激勵線圈(32)的匝數。
4.如權利要求1或2或3任一所述的一種渦流傳感器,其特征在于:在所述激勵線圈(32)的外圍設有第一屏蔽罩(31),在所述檢測線圈(42)的外圍設有第二屏蔽罩(41),第一屏蔽罩(31)和第二屏蔽罩(41)的形狀為圓筒狀,第一屏蔽罩(31)和第二屏蔽罩(41)的材料為鐵或者銅,第一屏蔽罩(31)和第二屏蔽罩(41)用于隔離外界的電磁干擾以及第一傳感器單元(3)和第二傳感器單元(4)以及之間的互感。
5.如權利要求4所述一種渦流傳感器,其特征在于:所述激勵線圈(32)和檢測線圈(42)采用漆包銅導線,所述第一線圈骨架(33)和第二線圈骨架(43)的材料選用陶瓷或者尼龍或者塑料或者玻璃鋼。
6.如權利要求5所述一種渦流傳感器,其特征在于:所述激勵線圈(32)和檢測線圈(42)采用的漆包銅導線的線徑在0.1mm到0.5mm之間。
7.一種如權利要求1所述的渦流傳感器的制造方法,其特征在于包括如下步驟: 步驟一,制作第一線圈骨架(33)和第二線圈骨架(43):兩個線圈骨架起支撐線圈的作用,第一線圈骨架(33)和第二線圈骨架(43)的材料選用尼龍; 步驟二,將激勵線圈(32)繞制到第一線圈骨架(33)上,將檢測線圈(42)繞制到第二線圈骨架(43)上:所述激勵線圈(32)和檢測線圈(42)采用漆包銅導線,所述漆包銅導線的線徑在0.1mm到0.5mm之間;激勵線圈(32)和檢測線圈(42)在繞制過程中要求排列整齊,不得空繞、疊繞和斷線;繞制線圈時保證兩個線圈的對稱性; 步驟三,制作傳感器外殼: 所述傳感器外殼包括傳感器殼蓋(I)與傳感器殼身(2),所述傳感器殼蓋(I)和傳感器殼身2的材料采用工程塑料或不銹鋼; 步驟四,將所述第一傳感器單元(3)和第二傳感器單元(4)封裝到所述傳感器殼身(2)中: 在所述第一線圈骨架(33)內插入第一磁芯(35),在所述第二線圈骨架(43)內插入第二磁芯(45),之后將所述第一傳感器單元(3)與第二傳感器單元(4)放置于所述傳感器殼身(2)的階梯孔中,在所述第一傳感器單元(3)的底部設置有第一膠片(34),所述第一膠片(34)通過膠接的方式將所述第一傳感器單元(3)封裝在所述傳感器殼身(2)的內部;在所述第二傳感器單元(4)的底部設置有第二膠片(44),所述第二膠片(44)通過膠接的方式將所述第二傳感器單元(4)封裝在所述傳感器殼身(2)的內部; 步驟五,將所述激勵線圈起始線(321)、激勵線圈終止線(322)、檢測線圈起始線(421)和檢測線圈終止線(422)都從所述傳感器殼蓋(I)上的接線柱插孔(11)處引出并與接線柱相連。
8.一種如權利要求7所述的渦流傳感器制作方法,其特征在于,其中所述的步驟五具體包括如下步驟: 將所述激勵線圈起始線(321)、激勵線圈終止線(322)、檢測線圈起始線(421)和檢測線圈終止線(422)全部分開,并用膠帶將其分開貼于傳感器殼蓋(I)上,避免互相纏繞導致短路,每根漆包銅導線留約1cm左右,剪去多余長度,在每根漆包銅導線的線頭處用刀片刮掉漆膜,使其導電; 然后使用帶有4個接線柱的傳感器線纜接線頭,將其固定于所述接線柱插孔(11)處,將所述激勵線圈起始線(321)與所述傳感器線纜接線頭中某一個接線柱用電烙鐵涂錫焊牢,此接線柱與渦流檢測儀器電路的激勵源相接; 將所述檢測線圈起始線(421)與所述傳感器線纜接線頭中某另一個接線柱用電烙鐵涂錫焊牢,該接線柱與渦流檢測儀器電路的接收源相接; 之后將所述激勵線圈終止線(322)與檢測線圈終止線(422)相連接并與所述傳感器線纜接線頭中剩余兩個接線柱中的一個用電烙鐵涂錫焊牢,此接線柱與渦流檢測儀器電路的接地端相接;在漆包銅導線與各接線柱焊接處套上一節熱塑管,以避免短路; 最后,將所述傳感器殼蓋(I)與所述傳感器殼身(2)用膠水封裝。
【專利摘要】本發明公開了一種檢測多層結構內部腐蝕的渦流傳感器及其制作方法,包括傳感器殼蓋、傳感器殼身、第一傳感器單元、第二傳感器單元;傳感器殼蓋與傳感器殼身通過膠接固連在一起;第一傳感器單元和第二傳感器單元設置在傳感器殼身內的兩處隔離開來的階梯孔內;本發明的優點在于采用兩個圓柱型線圈相鄰的結構,一個線圈單獨激勵與另一個線圈單獨接收,兩線圈相對獨立的工作方式,并在每個線圈的外圍貼上一層屏蔽罩,以便減小外界的電磁干擾以及兩個線圈之間的互感,提高了信噪比,提高檢測的靈敏度與可靠性。本發明制作的傳感器成功解決了飛機多層結構內部腐蝕缺陷的檢測問題。
【IPC分類】G01N27-90
【公開號】CN104730144
【申請號】CN201510070343
【發明人】孫金立, 袁英民, 李小麗, 李正龍
【申請人】中國人民解放軍海軍航空工程學院青島校區
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年2月10日