放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器及檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軌道車輛鉚接結(jié)構(gòu)件間隙檢測(cè)用放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器及檢測(cè)系統(tǒng)，利用遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)軌道車輛鉚接件的質(zhì)量評(píng)估，屬于電磁無(wú)損測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鉚接技術(shù)由于工藝簡(jiǎn)單合理、工作效率高和節(jié)能污染少等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于軌道車輛的底架、側(cè)墻、車頂和端墻等部件及車體組裝中。軌道車輛的鉚接結(jié)構(gòu)件在鉚接時(shí)，由于鉚接板間可能主動(dòng)添加或被動(dòng)存在一些膠或其它填充物導(dǎo)致間隙，或者鉚釘與鉚釘孔之間的間隙過大，使得鉚接后初期由于擠壓較為嚴(yán)密和鉚接應(yīng)力存在，從而表現(xiàn)出鉚接質(zhì)量較好，然而車輛運(yùn)行一定時(shí)間，其填充物存在軟化、磨損消耗等情況，鉚接配合發(fā)生變化，導(dǎo)致鉚接結(jié)構(gòu)件的鉚釘發(fā)生松動(dòng)，從而存在一定的安全隱患。
[0003]鉚接初期，鉚接板間隙、鉚釘與鉚釘孔間隙等鉚接內(nèi)部質(zhì)量問題憑借目視檢測(cè)或手動(dòng)卡規(guī)測(cè)量方式難以發(fā)現(xiàn)，而對(duì)于常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法來說，超聲檢測(cè)方法需要耦合劑，并且鉚釘與鉚釘孔的間隙反射面太小，無(wú)法檢出。射線檢測(cè)方法需要防護(hù)，不利于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。常規(guī)渦流檢測(cè)方法不需要任何耦合劑，檢測(cè)靈敏度高、速度快，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，檢測(cè)結(jié)果可靠，但受到趨膚效應(yīng)影響，渦流不能滲透整個(gè)板厚。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器，采用放置式探頭實(shí)施探測(cè)，渦流可以滲透到鉚接板另一側(cè)，具有操作簡(jiǎn)單、效率高，并且適用于鋁、合金鋼等各種金屬材料的鉚接結(jié)構(gòu)件。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器，其特征在于:包括外殼、第一墊板、激勵(lì)線圈、屏蔽層、檢測(cè)線圈、第二墊板；所述外殼為圓柱體結(jié)構(gòu)，外殼底端中心位置開設(shè)有與鉚釘形狀相配合的圓柱體的凹槽開口部位；所述第一墊板、激勵(lì)線圈、屏蔽層、檢測(cè)線圈、第二墊板均為圓筒狀結(jié)構(gòu)、且由外往內(nèi)依次套設(shè)呈無(wú)間隙排布形成探頭，探頭豎直鑲嵌于外殼體內(nèi)且與凹槽開口部位為同軸心設(shè)置，所述屏蔽層的外壁與激勵(lì)線圈的內(nèi)壁相貼合，屏蔽層的內(nèi)壁與檢測(cè)線圈的外壁相貼合；所述屏蔽層包括相互貼合套設(shè)的鋁片、硅鋼片和銅片；鋁片、硅鋼片、銅片層數(shù)的比例為1:2:1 ;激勵(lì)線圈和檢測(cè)線圈分別通過內(nèi)導(dǎo)線與檢測(cè)電路連接。
[0007]所述的放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器，其特征在于:所述激勵(lì)線圈與外殼之間套設(shè)有第一墊板；所述檢測(cè)線圈與外殼之間套設(shè)有第二墊板；第一墊板、激勵(lì)線圈、屏蔽層、檢測(cè)線圈、第二墊板為同軸等高且上下齊平設(shè)置，高度為外殼底端開口部位高度的兩倍以上。
[0008]所述的放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器，其特征在于:所述探頭的頂端從下往上依次蓋設(shè)有圓盤形的箱體和上蓋板，所述箱體和上蓋板通過緊固螺釘與第一墊板和第二墊板固定連接；所述箱體和上蓋板上開設(shè)有用于內(nèi)導(dǎo)線穿過的走線孔。
[0009]所述第一墊板、激勵(lì)線圈、屏蔽層、檢測(cè)線圈、第二墊板的底部設(shè)置有膠片，探頭的底端通過膠片粘接固定在外殼中。
[0010]所述的放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器，其特征在于:所述激勵(lì)線圈和檢測(cè)線圈分別通過內(nèi)導(dǎo)線與接線柱相連接；接線柱通過外導(dǎo)線分別與激勵(lì)插頭和接收插頭相連接。
[0011]所述的放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器，其特征在于:還包括把手，所述把手與外殼相連接，外殼和把手內(nèi)均內(nèi)置有用于內(nèi)導(dǎo)線穿過的圓柱形走線槽。
[0012]所述的放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器，其特征在于:所述外殼、把手、箱體、上蓋板、第一墊板、第二墊板均為絕緣材質(zhì)。
[0013]作為優(yōu)選方案，所述的放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器，其特征在于:所述激勵(lì)線圈和檢測(cè)線圈均為螺線管線管圈。
[0014]本實(shí)用新型還提供一種遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，包括上述的放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器，還包括控制器、激勵(lì)源、前置放大器、濾波電路和后置放大器；所述激勵(lì)源和后置放大器均與控制器連接，激勵(lì)源通過前置放大器與激勵(lì)線圈連接；檢測(cè)線圈通過濾波電路、后置放大器和控制器連接。
[0015]本實(shí)用新型還提供采用上述的遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)軌道車輛鉚接結(jié)構(gòu)件間隙檢測(cè)的方法，包括以下步驟:
[0016]( 1)軌道車輛鉚接結(jié)構(gòu)件中，鉚釘將上層板和下層板鉚接在一起，測(cè)試試樣上的鉚釘與鉚釘孔之間存在間隙，標(biāo)準(zhǔn)試樣鉚釘與鉚釘孔之間無(wú)間隙；先將傳感器置于標(biāo)準(zhǔn)試樣上進(jìn)行檢測(cè)記錄檢測(cè)信號(hào)的幅值4和相位Θ 1；
[0017](2)將傳感器移動(dòng)至需檢測(cè)的測(cè)試試樣上進(jìn)行檢測(cè)記錄檢測(cè)信號(hào)的幅值A(chǔ)2和相位
[0018](3)標(biāo)準(zhǔn)試樣和測(cè)試試樣兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)的差值即為間隙信號(hào)，間隙信號(hào)的幅值ΔΑ= Ar A2，間隙信號(hào)的相位Λ，間隙信號(hào)的幅值ΛΑ和相位Λ Θ越大，表明該間隙越大。
[0019]有益效果:本實(shí)用新型提供的放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器及檢測(cè)系統(tǒng)，將放置式傳感器應(yīng)用到遠(yuǎn)場(chǎng)渦流的檢測(cè)中，改變了傳統(tǒng)的遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)中一直使用的穿過式傳感器，屏蔽層的應(yīng)用打斷了檢測(cè)線圈與激勵(lì)線圈的直接耦合路徑，使得渦流只能穿透到鉚接結(jié)構(gòu)件到達(dá)檢測(cè)線圈，增強(qiáng)了渦流強(qiáng)度，使得傳感器具有較高激勵(lì)效率、較高接收靈敏度有效克服現(xiàn)有技術(shù)信噪比不高的缺點(diǎn)，同時(shí)具備結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，攜帶方便，便于操作的特點(diǎn)特別適合鉚接結(jié)構(gòu)件間隙的在線檢測(cè)以及野外作業(yè)。
【附圖說明】
[0020]圖1和圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為使用本實(shí)用新型檢測(cè)鉚釘間隙得到的仿真信號(hào)波形圖；
[0022]圖中:第一墊板1、激勵(lì)線圈2、屏蔽層3、檢測(cè)線圈4、第二墊板5、外殼6、緊固螺釘7、上蓋板8、箱體9、內(nèi)導(dǎo)線10、把手11、接線柱12、接線柱連接座13、激勵(lì)插頭14、接收插頭15、前置放大器16、激勵(lì)源17、控制器18、濾波電路19、后置放大器20、間隙21、鉚釘22、上層板23、下層板24、開口部位25、膠片26、走線孔27、圓柱形走線槽28、外導(dǎo)線29。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。
[0024]如圖1和圖2所示，一種用于軌道車輛鉚接結(jié)構(gòu)件間隙檢測(cè)用放置式遠(yuǎn)場(chǎng)渦流傳感器，包括外殼6和探頭，所述外殼6整體呈下端心部開口上端封閉的筒體，下端開口部位25與筒體同軸設(shè)置在底部；第一墊板1、激勵(lì)線圈2、屏蔽層3、檢測(cè)線圈4、第二墊板5均為圓筒狀結(jié)構(gòu)、且由外往內(nèi)依次套設(shè)呈無(wú)間隙排布形成探頭，探頭豎直鑲嵌于外殼6體內(nèi)且與開口部位25為同軸心設(shè)置；開口部位25外圍套置探頭；包括激勵(lì)線圈2和檢測(cè)線圈4，兩線圈呈套筒形均為螺線管線管圈。激勵(lì)線圈2和檢測(cè)線圈4中間套置有套筒形屏蔽層3，屏蔽層內(nèi)壁與激勵(lì)線圈2相抵且屏蔽層外壁與檢測(cè)線圈4相抵，激勵(lì)線圈2、檢測(cè)線圈4和屏蔽層3三者呈無(wú)間隙排布，屏蔽層3由鋁片、硅鋼片、銅片三種貼合構(gòu)成，三者的層數(shù)比例為1:2:1，屏蔽層3具有很好的電磁屏蔽效果能屏蔽激勵(lì)線圈2所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)及其感生的渦流，這樣就打斷了檢測(cè)線圈4與激勵(lì)線圈2的直接耦合路徑使得渦流只能穿透到鉚接結(jié)構(gòu)件到達(dá)檢測(cè)線圈，保證了檢測(cè)信號(hào)的靈敏度。
[0025]激勵(lì)線圈2和外殼6之間設(shè)置有套筒形第一墊板1，第一墊板1里外兩側(cè)分別與外殼6和激勵(lì)線圈2相抵。檢測(cè)線圈4和外殼6之間設(shè)置有套筒形第二墊板5，第二墊板5里外兩側(cè)分別與檢測(cè)線圈4和外殼6相抵。激勵(lì)線圈2、檢測(cè)線圈4、屏蔽層3、第一墊板1、第二墊板5底部設(shè)置有膠片26，通過膠片膠接固連的方式將激勵(lì)線圈