適用于電站管線安全監測的超聲導波傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電站設備無損檢測技術，特別是涉及到鐵磁性電站管線的無損檢測技術。
【背景技術】
[0002]我國電力工業隨著新材料的應用和焊接技術的提高而得以迅速發展，電廠機組參數高、容量大已成為當今火力發電的趨勢。隨著機組蒸汽參數和容量的提高，對機組安全性也提出了更高的要求。
[0003]無損檢測作為一門新興的應用技術學科和一門綜合性技術，在各種工業領域中都得到廣泛的應用，尤其在電力工業中得到了較快發展，已成為保障安全發、供電不可缺少的重要手段。在我國，83%以上的電力是由火力發電廠提供的。火力發電廠在基建安裝時，成千上萬的管子或管道的焊接接頭需要用射線或超聲監測。例如一臺300MW機組的鍋爐本體就有I萬多個管子焊接接頭，為保證鍋爐的安全運行，要求進行100%探傷，可見其監測工作量之大。研究鍋爐管道的無損檢測評價技術，可以預知隱患，對確保火力發電設備尤其是鍋爐的安全、可靠運行意義重大。電力行業無損檢測工作目前主要采用的監測方法有:射線、超聲、磁粉、滲透、渦流等。但是這些常規的無損超聲監測技術都存在一定的缺陷，例如:必須剝離外包層、必須逐點監測、監測效率低等。
[0004]超聲導波(Ultrasonic Guided Wave)監測技術是無損檢測領域的一種新技術，具有高效、快速和大范圍缺陷監測能力的優點，能夠實現板、管和桿等結構的快速無損檢測，通過在結構某處布置換能器或換能器陣列即可實現數十米范圍內結構的全局監測。超聲導波的產生機理與薄板中的蘭姆波激勵機理相類似，也是由于在空間有限的介質內多次往復反射并進一步產生復雜的疊加干涉以及幾何彌散形成的。但是對于管道監測，在一般管壁厚度下要產生適當的波型，則需要使用比通常超聲波探傷低得多的頻率，導波通常使用的頻率f < 10KHz,因此導波對單個缺陷的檢出靈敏度與通常使用頻率在MHz級別的超聲監測相比是比較低的，但是導波監測的優點是能傳播20?30米長距離而衰減很小，因此可在一個位置固定脈沖回波陣列就可做大范圍的監測，特別適合于監測在役管道的內外壁腐蝕以及焊縫的危險性缺陷。
[0005]用于圓管監測中超聲導波模態有三類:軸對稱的縱向模態(L模態)、扭轉模態(T模態)和非軸對稱的彎曲模態(F模態)。目前，多采用模態L (0，2)和模態T (0，I)作為激發模態。L模態的優點為監測靈敏度高、容易激發、傳播速度快、監測距離遠，但是其無法實現軸向定位。T模態則對軸向損傷能夠做出準確定位，且在管道傳播過程中能量損失小。T(0，I)模態導波具有非頻散的特性，傳播距離長，衰減小，所以其在低頻段的非頻散特性能夠很好地使信號衰減與缺陷監測靈敏度之間的矛盾得以解決。
[0006]目前，用于激勵、接收超聲導波的傳感器主要有壓電傳感器、磁致伸縮傳感器、脈沖激光傳感器、電磁聲傳感器。磁致伸縮傳感器優點為非接觸、無需耦合劑，且不需要借助端面進行監測，在實際應用中更容易安裝，適合工程應用。但現有技術中的利用超聲導波傳感器為整體接收式傳感器，其相對于分體接收傳感器陣列而言，對多種模態導波信號接收的效果較差，損傷監測不夠靈敏，不能夠對損傷進行軸向定位。
【實用新型內容】
[0007]鑒于此，本實用新型的目的在于克服現有技術中的問題，提供一種可以對電站鐵磁性圓管結構部件的損傷監測靈敏、且對缺陷軸向定位精準的接收磁致伸縮傳感器陣列。
[0008]為了實現此目的，本實用新型采取的技術方案為如下。
[0009]一種適用于電站管線安全監測的超聲導波傳感器，所述傳感器包括環向圍繞所述電站管線的載具，所述載具的周向上間隔分布有一個以上線圈和一個以上永磁體。
[0010]所述一個以上線圈之間，以及所述一個以上永磁體之間根據等間距分布。
[0011]其中所述一個以上線圈為多層線圈。
[0012]另外，所述載具周向上間隔具有一個以上凸起方柱和一個以上夾槽，所述一個以上凸起方柱上可移除地套有所述一個以上線圈，所述一個以上夾槽內嵌有所述一個以上永磁體。
[0013]其中，所述一個以上永磁體為長方體狀，沿著所述載具軸向方向延伸，嵌在所述夾槽內部。
[0014]特別地，所述永磁體尺寸為3 X 3 X 50毫米。
[0015]更具體地，所述凸起方柱、夾槽、線圈和永磁體的數量都是8個。
[0016]另外，所述線圈層數為2 — 3層。
[0017]所述夾槽為兩個間隔開的長方體，所述永磁體夾在所述夾槽的兩個間隔開的長方體之間。
[0018]所述線圈的纏繞方向垂直于所述載具或所述電站管線的徑向方向。
[0019]通過采用本實用新型的適用于電站管線安全監測的超聲導波傳感器，在激發信號為T(0，1)模態超聲導波時，能夠對電站管線損傷進行準確的周向定位。本實用新型的超聲導波傳感器采用分體接收傳感器，由于線圈均勻分布在電站管線周向，且線圈的纏繞方向與徑向垂直，為實現對多種模態信號的接收提供了新的途徑，能夠監測到導波模態的轉化，使得對電站管線損傷的監測分析更加精準。
[0020]另外，本實用新型的適用于電站管線安全監測的超聲導波傳感器與電站管線接觸無需耦合劑，安裝方便、對電站管線損傷的監測穩定性更好；此外本實用新型的載具能夠起到很好的固定效果，使得本實用新型的整體性得到加強，監測過程方便快捷。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型【具體實施方式】中適用于電站管線安全監測的超聲導波傳感器的安裝狀態示意圖。
[0022]圖2為本實用新型【具體實施方式】中適用于電站管線安全監測的超聲導波傳感器的透視圖。
[0023]圖3為本實用新型【具體實施方式】中適用于電站管線安全監測的超聲導波傳感器載具的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖，對本實用新型作詳細說明。
[0025]以下公開詳細的示范實施例。然而，此處公開的具體結構和功能細節僅僅是出于描述示范實施例的目的。
[0026]然而，應該理解，本實用新型不局限于公開的具體示范實施例，而是覆蓋落入本公開范圍內的所有修改、等同物和替換物。在對全部附圖的描述中，相同的附圖標記表示相同的元件。
[0027]同時應該理解，如在此所用的術語“和/或”包括一個或多個相關的列出項的任意和所有組合。另外應該理解，當部件或單元被稱為“連接”或“耦接”到另一部件或單元時，它可以直接連接或耦接到其他部件或單元，或者也可以存在中間部件或單元。此外，用來描述部件或單元之間關系的其他詞語應該按照相同的方式理解(例如，“之間”對“直接之間”、“相鄰”對“直接相鄰”等)。
[0028]如圖1所示，本實用新型公開了一種適用于電站管線安全監測的超聲導波傳感器，所述傳感器包括環向圍繞所述電站管線4的載具3，所述載具3的周向上間隔分布有一個以上線圈2和一個以上永磁體I。
[0029]如圖中所示，所述電站管