焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及渦流檢測傳感器技術領域，具體涉及一種焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭。
【背景技術】
[0002]基于渦流阻抗分析法的金屬結構焊縫裂紋檢測技術是一種快速、靈敏、高效的檢測方法，可以對金屬結構焊縫裂紋進行快速的定位及定量識別，其具有快速、準確、無須耦合介質等優點，當金屬表面或近表面出現裂紋時，會使得金屬表面的感應渦流會發生變化，進而使感應渦流產生的感應磁場變化，從而改變檢測線圈的等效阻抗，此方法形象直觀，便于檢測。我國利用渦流法用于焊縫裂紋的檢測發展迅速，而亟待解決的問題之一則在于如何更加高效、準確的對焊縫裂紋進行定性和定量檢測；渦流檢測技術是對試件表面及近表面缺陷檢測的常用技術之一，通過調節工作頻率，還可以有效的檢測涂覆層下金屬表面的裂紋及多層非磁性金屬結構的腐蝕裂紋，渦流檢測隨著計算機技術的迅猛發展應用越來越廣，對能夠影響渦流檢測的因素研究也越發看重，探頭的靈敏度、分辨率直接影響渦流檢測的可靠性。
[0003]常用的探頭在檢測操作中存在的不足是:
[0004](I)由提離、缺陷或者邊緣效應所產生的信號相互疊加，沒有相位差，容易進入“飽和狀態”；
[0005](2)溫漂很大，信號不穩定，激勵線圈發熱會將熱量耦合到檢測線圈，從而影響檢測線圈上信號的幅度；
[0006](3)對探頭或者工件的抖動比較敏感；
[0007](4)信號嘈雜，影響掃描速度和檢測靈敏度。
【發明內容】
[0008]本實用新型要解決的技術問題是，針對現有技術中急需一種更加高效、準確的對焊縫裂紋進行定性和定量檢測的探頭，提供了一種焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，可對金屬結構的焊縫進行快速掃描，檢測效率高，檢測精度高。
[0009]本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是:
[0010]一種焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，包括激勵磁芯和多個檢測磁芯，激勵磁芯一端與多個檢測磁芯連接，激勵磁芯上繞有激勵線圈，檢測磁芯上繞有檢測線圈，通電后所述激勵磁芯和檢測磁芯同時進行磁場的激勵和檢測，對被檢測金屬進行快速掃描。
[0011 ]接上述技術方案，所述檢測磁芯個數為4個。
[0012]接上述技術方案，4個檢測磁芯以激勵磁芯為中心軸線均勻對稱分布在一個平面上，相鄰檢測磁芯兩兩垂直，激勵磁芯與檢測磁芯所形成平面相互垂直。
[0013]接上述技術方案，所述激勵磁芯和檢測磁芯均為圓柱形。
[0014]所述的檢測磁芯和激勵磁芯均為高磁導率的實心結構。
[0015]所述激勵線圈均勻繞在激勵磁芯上，所述檢測線圈均勻繞在檢測線圈上。
[0016]所述激勵線圈和檢測線圈為相同低阻值的線圈。
[0017]所述激勵線圈和所述檢測線圈均為純銅線圈。
[0018]激勵磁芯的高度為20?40mm，檢測磁芯4的長度為3?50mm，激勵磁芯和檢測磁芯的直徑均為8?12mm。
[0019]激勵線圈的匝數為80?120匝，檢測線圈的匝數為180?220匝，激勵線圈和檢測線圈內徑均為0.8?1.2mm。
[0020]本實用新型具有以下有益效果:本裝置通過同時對磁場進行激勵和檢測的方式，對金屬結構焊縫裂紋進行快速定性及定量檢測，可對金屬結構進行快速掃描，檢測效率高，檢測精度高；通過所述探頭在金屬結構表面形成較為理想的磁場，多個檢測磁芯可進行差分式的檢測，有效地提高了檢測速度、靈敏度和精度。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型實施例中焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭的結構示意圖；
[0022]圖中，卜激勵線圈，2-激勵磁芯，3-檢測線圈，4-檢測磁芯。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0024]參照圖1所示，本實用新型提供的一個實施例中的焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，包括激勵磁芯2和多個檢測磁芯4，激勵磁芯2—端與多個檢測磁芯4連接，激勵磁芯2上繞有激勵線圈1，檢測磁芯4上繞有檢測線圈3，通電后所述激勵磁芯2和檢測磁芯4同時進行磁場的激勵和檢測，對被檢測金屬進行快速掃描;通過多個檢測磁芯4可進行差分式的檢測，有效地提高了檢測速度、靈敏度和精度。
[0025]進一步地，所述檢測磁芯4個數為4個。
[0026]進一步地，4個檢測磁芯4以激勵磁芯2為中心軸線均勻對稱分布在一個平面上，相鄰檢測磁芯4兩兩垂直，激勵磁芯2與檢測磁芯4所形成平面相互垂直。
[0027]進一步地，所述激勵磁芯2和檢測磁芯4均為圓柱形。
[0028]進一步地，所述的檢測磁芯4和激勵磁芯2均為高磁導率的實心結構。
[0029]進一步地，所述激勵線圈I均勻繞在激勵磁芯2上，所述檢測線圈3均勻繞在檢測線圈3上。
[0030]進一步地，所述激勵線圈I和檢測線圈3為相同低阻值的線圈。
[0031]進一步地，所述激勵線圈I和所述檢測線圈3均為純銅線圈。
[0032]進一步地，激勵磁芯2和檢測磁芯4為娃鋼片材料，該材料具有尚磁導率的特點。
[0033]進一步地，激勵磁芯2的高度為30mm，檢測磁芯4的長度為40mm，磁芯直徑均為1 Omnin
[0034]進一步地，激勵線圈I和檢測線圈3均采用純銅材料制作，順時針分別繞在激勵磁芯2和四個檢測磁芯4上。
[0035]進一步地，通過優化，激勵線圈I的匝數為100匝，檢測線圈3的匝數為200匝。激勵線圈I和檢測線圈3內徑均為1mm。
[0036]進一步地，采用正弦激勵方式，電流幅值為10A，頻率為250kHz。
[0037]進一步地，所述傳感器探頭提離距離為2mm，即不與金屬結構直接接觸。
[0038]本實用新型的一個實施例中，本實用新型的工作原理:
[0039]采用的激勵線圈I順時針繞在激勵磁芯2上，檢測時將所述探頭置于金屬表面上方。通過外加調制的交變電流，產生固定頻率和固定大小的激勵磁場，磁場通過激勵磁芯2其下面形成較為均勻的磁場，當傳感器探頭經過金屬結構表面時，其焊縫裂紋將改變金屬表面渦流的分布，從而改變感應磁場分布，通過繞在檢測磁芯4上的檢測線圈3將磁場的變化轉化為電壓的變化，輸出后到處理終端，對金屬結構焊縫裂紋進行定性和定量評估。
[0040]綜上，本實用新型的焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，采用激勵與檢測同時進行的方式，對金屬結構的應力進行定性及定量檢測，檢測效率高，檢測精度高，可對金屬結構進行快速掃描。該傳感器探頭通過外部輸入調制的電流，可產生可調的磁場。通過圓柱形激勵探頭，在金屬結構內部形成較為理想的均勻渦流場。
[0041]以上的僅為本實用新型的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等效變化，仍屬本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，其特征在于，包括激勵磁芯和多個檢測磁芯，激勵磁芯一端與多個檢測磁芯連接，激勵磁芯上繞有激勵線圈，檢測磁芯上繞有檢測線圈，通電后所述激勵磁芯和檢測磁芯同時進行磁場的激勵和檢測，對被檢測金屬進行快速掃描。2.根據權利要求1所述的焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，其特征在于，所述檢測磁芯個數為4個。3.根據權利要求2所述的焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，其特征在于，4個檢測磁芯以激勵磁芯為中心軸線均勻對稱分布在一個平面上，相鄰檢測磁芯兩兩垂直，激勵磁芯與檢測磁芯所形成平面相互垂直。4.根據權利要求1所述的焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，其特征在于，所述激勵磁芯和檢測磁芯均為圓柱形。5.根據權利要求1所述的焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，其特征在于，所述的檢測磁芯和激勵磁芯均為高磁導率的實心結構。6.根據權利要求1所述的焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，其特征在于，所述激勵線圈均勻繞在激勵磁芯上，所述檢測線圈均勻繞在檢測線圈上。7.根據權利要求1所述的焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，其特征在于，所述激勵線圈和檢測線圈為相同低阻值的線圈。8.根據權利要求1所述的焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，其特征在于，所述激勵線圈和所述檢測線圈均為純銅線圈。9.根據權利要求1所述的焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，其特征在于，激勵磁芯的高度為20?40mm，檢測磁芯(4)的長度為3?50mm，激勵磁芯和檢測磁芯的直徑均為8?12mm。10.根據權利要求1所述的焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，其特征在于，激勵線圈的匝數為80?120匝，檢測線圈的匝數為180?220匝，激勵線圈和檢測線圈內徑均為0.8?.1.2mm ο
【專利摘要】本實用新型公開了一種焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭，包括激勵磁芯和多個檢測磁芯，激勵磁芯一端與多個檢測磁芯連接，激勵磁芯上繞有激勵線圈，檢測磁芯上繞有檢測線圈，通電后所述激勵磁芯和檢測磁芯同時進行磁場的激勵和檢測，對被檢測金屬進行快速掃描；通過多個檢測磁芯可進行差分式的檢測，有效地提高了檢測速度、靈敏度和精度。
【IPC分類】G01N27/90
【公開號】CN205374376
【申請號】CN201620013712
【發明人】劉志平, 吳俊
【申請人】武漢理工大學
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月8日