水冷器換熱管扭轉(zhuǎn)模態(tài)導波傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感器。特別是涉及一種用于換熱管檢測的水冷器換熱管扭轉(zhuǎn)模態(tài)導波傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]換熱器是化工、石油、食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。換熱管作為兩種熱交換物料的媒介，是換熱器的重要部件。由于換熱管受物料沖刷、氣蝕和腐蝕因素等影響，長期使用會出現(xiàn)管壁減薄、應(yīng)力腐蝕、點蝕等常見缺陷，給產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全帶來隱患。目前，應(yīng)用于換熱管檢測的方法主要有:旋轉(zhuǎn)超聲法、漏磁法、渦流法等，上述方法都需要傳感器穿過換熱管，存在檢測效率低且對換熱管內(nèi)壁清洗要求高等不足。超聲導波由于具有單點激勵長距離檢測的特點，可在換熱管端部激勵實現(xiàn)整管檢測。該方法具有檢測速度快、清洗要求低等優(yōu)點，開始應(yīng)用于換熱管檢測。
[0003]專利申請?zhí)朇N200480038549.4的發(fā)明專利公開了一種用于換熱管的接觸式扭轉(zhuǎn)波檢測方法和系統(tǒng)，傳感器在管道外部激勵出扭轉(zhuǎn)模態(tài)導波，導波經(jīng)過波導探針耦合到換熱管內(nèi)，該方法需要波導探針與換熱管內(nèi)壁物理接觸良好，因此要對換熱管內(nèi)壁進行打磨處理，降低了檢測效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式檢測的水冷器換熱管扭轉(zhuǎn)模態(tài)導波傳感器。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種水冷器換熱管扭轉(zhuǎn)模態(tài)導波傳感器，包括有頂部殼體和固定連接在頂部殼體底部的管狀殼體，所述的頂部殼體和管狀殼體構(gòu)成T型結(jié)構(gòu)，其中，所述的頂部殼體內(nèi)設(shè)置有分別用于連接外部電源、用于接收外部激勵信號、用于向外部輸出信號的三個航空插座，還設(shè)置有用于在接通電源時與被測換熱器管形成導電回路的碳刷，以及用于使碳刷與換熱器管板緊密接觸的磁鐵，所述的管狀殼體內(nèi)設(shè)置有與所述的三個航空插座的連接導線相連用于插入被測換熱器管內(nèi)產(chǎn)生作用于被測換熱器管的軸向交變磁場和用于和碳刷一起與被測換熱器管形成導電回路從而使被測換熱器管產(chǎn)生周向磁場的磁場產(chǎn)生裝置。
[0006]所述管狀殼體的頂端內(nèi)側(cè)通過螺釘固定設(shè)置有第一連接體，所述管狀殼體的頂端是通過第一連接體固定連接在頂部殼體的底部。
[0007]所述的頂部殼體包括有內(nèi)圈殼體和一體形成在內(nèi)圈殼體的外側(cè)的外圈殼體，以及用于封閉由內(nèi)圈殼體和外圈殼體構(gòu)成頂部殼體的端蓋，所述的三個航空插座固定在端蓋上，并且，三個航空插座具有用于與外部設(shè)備或電源相連的插孔的一端位于端蓋的外側(cè)，具有連接導線的一端位于內(nèi)圈殼體內(nèi)，所述三個航空插座的連接導線貫穿內(nèi)圈殼體的底端連接位于管狀殼體內(nèi)的磁場產(chǎn)生裝置，所述的磁鐵和碳刷等間隔的設(shè)置在外圈殼體內(nèi)，其中所述的碳刷與用于連接外部電源的航空插座的電源連接導線相連。
[0008]所述的磁鐵是通過緊定件固定設(shè)置在所述外圈殼體內(nèi)。
[0009]所述的碳刷是通過螺釘和套在螺釘上的彈簧定位在所述外圈殼體內(nèi)，并壓緊在換熱器管板表面上。
[0010]所述的磁場產(chǎn)生裝置包括有位于所述管狀殼體內(nèi)且上端插入到管狀殼體上端的第一連接體內(nèi)的管狀內(nèi)殼，所述管狀內(nèi)殼的下端通過第二連接體固定在管狀殼體內(nèi)，所述管狀內(nèi)殼的外側(cè)設(shè)置有第一聚磁器和第二聚磁器，以及套在第一聚磁器外側(cè)的第一交流線圈和套在第二聚磁器外側(cè)的第二交流線圈，其中，所述第一交流線圈的兩端對應(yīng)連接用于接收外部激勵信號或用于向外部輸出信號的航空插座的連接導線上，所述第二交流線圈的兩個端頭對應(yīng)連接用于向外部輸出信號或用于接收外部激勵信號的航空插座的連接導線上，所述管狀內(nèi)殼的下端通過內(nèi)螺紋連接有與所述用于連接外部電源的航空插座的電源連接導線相連的導電鋼刷，所述導電鋼刷的刷頭與被測換熱器管相接觸。
[0011 ] 所述的第一聚磁器和第二聚磁器通過螺釘固定在所述管狀內(nèi)殼的管壁外側(cè)上。
[0012]所述管狀內(nèi)殼的管壁形成有內(nèi)外相通的貫通孔，所述第一交流線圈和第二交流線圈的兩個端頭分別貫穿所述的貫通孔對應(yīng)的與插入到管狀內(nèi)殼內(nèi)的所述用于接收外部激勵信號或用于向外部輸出信號的航空插座的連接導線連接。
[0013]本發(fā)明的水冷器換熱管扭轉(zhuǎn)模態(tài)導波傳感器，通過磁鐵將傳感器吸附在換熱器管板表面，碳刷被彈簧壓緊并與換熱器管板緊密接觸，保證有良好的接觸并對整個傳感器起到支撐的作用。為保證碳刷與管板的接觸，設(shè)置彈簧機構(gòu)，保證碳刷與管板緊密接觸。在換熱管中通以直流電并形成周向磁場，與交流線圈形成的軸向磁場相互作用，實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)模態(tài)導波的激勵和接收。利用高導磁材料的聚磁效應(yīng)，在交流線圈和內(nèi)殼之間布置的高導磁材料對交變磁場有聚集作用，從而提高檢測信號的信噪比。本發(fā)明傳感器無需移動即可實現(xiàn)對換熱管的高效檢測，同時安裝方便，適用于現(xiàn)場檢測。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明水冷器換熱管扭轉(zhuǎn)模態(tài)導波傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明水冷器換熱管扭轉(zhuǎn)模態(tài)導波傳感器的端蓋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中
[0017]1:端蓋2:頂部殼體
[0018]21:內(nèi)圈殼體22:外圈殼體
[0019]3:三個航空插座4:緊定件
[0020]5:磁鐵6:管狀殼體
[0021]7:管狀內(nèi)殼8:第一交流線圈
[0022]9:第一聚磁器10:第二交流線圈
[0023]11:第二聚磁器12:導電鋼刷
[0024]13:第一連接體14:連接導線
[0025]15:碳刷16:彈簧
[0026]17:螺釘18:被測換熱器管
[0027]19:第二連接體20:貫通孔
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的水冷器換熱管扭轉(zhuǎn)模態(tài)導波傳感器做出詳細說明。
[0029]本發(fā)明的水冷器換熱管扭轉(zhuǎn)模態(tài)導波傳感器，包括有頂部殼體2和固定連接在頂部殼體2底部的管狀殼體6，所述管狀殼體6的頂端內(nèi)側(cè)通過螺釘固定設(shè)置有第一連接體13，所述管狀殼體6的頂端是通過第一連接體13固定連接在頂部殼體2的底部。所述的頂部殼體2和管狀殼體6構(gòu)成T型結(jié)構(gòu)，其中，所述的頂部殼體2內(nèi)設(shè)置有分別用于連接外部電源、用于接收外部激勵信號、用于向外部輸出信號的三個航空插座3，還設(shè)置有用于在接通電源時與被測換熱器管18形成導電回路的碳刷15，以及用于使碳刷15與換熱器管板緊密接觸的磁鐵5，所述的管狀殼體6內(nèi)設(shè)置有與所述的三個航空插座3的連接導線14相連用于插入被測換熱器管18內(nèi)產(chǎn)生作用于被測換熱器管18的軸向交變磁場和用于和碳刷15一起與被測換熱器管18形成導電回路從而使被測換熱器管18產(chǎn)生周向磁場的磁場產(chǎn)生裝置。
[0030]所述的頂部殼體2包括有內(nèi)圈殼體21和一體形成在內(nèi)圈殼體21的外側(cè)的外圈殼體22，以及用于封閉由內(nèi)圈殼體21和外圈殼體22構(gòu)成頂部殼體2的端蓋1，所述的三個航空插座3固定在端蓋1上，并且，三個航空插座3具有用于與外部設(shè)備或電源相連的插孔的一端位于端蓋1的外側(cè)，具有連接導線14的一端位于內(nèi)圈殼體21內(nèi)，所述三個航空插座3的連接導線14貫穿內(nèi)圈殼體21的底端連接位于管狀殼體6內(nèi)的磁場產(chǎn)生裝置，所述的磁鐵5和碳刷15等間隔的設(shè)置在外圈殼體22內(nèi)，其中所述的磁鐵5是通過緊定件4固定設(shè)置在所述外圈殼體22內(nèi)，并吸附在換熱器管板表面，保證有良好的接觸并對整個傳感器起支撐作用。所述的碳刷15是通過螺釘17和套在螺釘17上的彈簧16定位在所述外圈殼體22內(nèi)，并壓緊在換熱器管板表面上，保證兩者緊密接觸。所述的碳刷15與用于連接外部電源的航空插座3的電源連接導線相連。
[0031]所述的磁場產(chǎn)生裝置包括有位于所述管狀殼體6內(nèi)且上端插入到管狀殼體6上端的第一連接體13內(nèi)的管狀內(nèi)殼7，所述管狀內(nèi)殼7的下端通過第二連接體19固定在管狀殼體6內(nèi)，所述管狀內(nèi)殼7的外側(cè)設(shè)置有第一聚磁器9和第二聚磁器11，以及套在第一聚磁器9外側(cè)的第一交流線圈8和套在第二聚磁器11外側(cè)的第二交流線圈10，其中，所述的第一聚磁器9和第二聚磁器11通過螺釘固定在所述管狀內(nèi)殼7的管壁外側(cè)上。所述第一交流線圈8的兩端對應(yīng)連接用于接收外部激勵信號或用于向外部輸出信號的航空插座3的連接導線上，所述第二交流線圈10的兩個端頭對應(yīng)連接用于向外部輸出信號或用于接收外部激勵信號的航空插座3的連接導線上，所述管狀內(nèi)殼7的管壁形成有內(nèi)外相通的貫通孔20，所述第一交流線圈8和第二