焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及渦流檢測傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種焊縫裂紋渦流檢測傳感器探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]基于渦流阻抗分析法的金屬結(jié)構(gòu)焊縫裂紋檢測技術(shù)是一種快速、靈敏、高效的檢測方法，可以對金屬結(jié)構(gòu)焊縫裂紋進行快速的定位及定量識別，其具有快速、準(zhǔn)確、無須耦合介質(zhì)等優(yōu)點，當(dāng)金屬表面或近表面出現(xiàn)裂紋時，會使得金屬表面的感應(yīng)渦流會發(fā)生變化，進而使感應(yīng)渦流產(chǎn)生的感應(yīng)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(fā)展迅速，而亟待解決的問題之一則在于如何更加高效、準(zhǔn)確的對焊縫裂紋進行定性和定量檢測；渦流檢測技術(shù)是對試件表面及近表面缺陷檢測的常用技術(shù)之一，通過調(diào)節(jié)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(jié)構(gòu)的腐蝕裂紋，渦流檢測隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展應(yīng)用越來越廣，對能夠影響渦流檢測的因素研究也越發(fā)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(yīng)所產(chǎn)生的信號相互疊加，沒有相位差，容易進入“飽和狀態(tài)”；
[0005](2)溫漂很大，信號不穩(wěn)定，激勵線圈發(fā)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(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)中急需一種更加高效、準(zhǔn)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(jié)構(gòu)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(shù)問題所采用的技術(shù)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(shù)方案，所述檢測磁芯個數(shù)為4個。
[0012]接上述技術(shù)方案，4個檢測磁芯以激勵磁芯為中心軸線均勻?qū)ΨQ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(shù)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(dǎo)率的實心結(jié)構(gòu)。
[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(shù)為80?120匝，檢測線圈的匝數(shù)為180?220匝，激勵線圈和檢測線圈內(nèi)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(jié)構(gòu)焊縫裂紋進行快速定性及定量檢測，可對金屬結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細(xì)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(shù)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?qū)ΨQ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(dǎo)率的實心結(jié)構(gòu)。
[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(dǎo)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(yōu)化，激勵線圈I的匝數(shù)為100匝，檢測線圈3的匝數(shù)為200匝。激勵線圈I和檢測線圈3內(nèi)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(jié)構(gòu)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(diào)制的交變電流，產(chǎn)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(dāng)傳感器探頭經(jīng)過金屬結(jié)構(gòu)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(yīng)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(zhuǎn)化為電壓的變化，輸出后到處理終端，對金屬結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的應(yīng)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(jié)構(gòu)進行快速掃描。該傳感器探頭通過外部輸入調(diào)制的電流，可產(chǎn)生可調(diào)的磁場。通過圓柱形激勵探頭，在金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)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(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)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(quán)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(jù)權(quán)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(shù)為4個。3.根據(jù)權(quán)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?qū)ΨQ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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(dǎo)率的實心結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(shù)為80?120匝，檢測線圈的匝數(shù)為180?220匝，激勵線圈和檢測線圈內(nèi)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?zhí)枴緾N201620013712
【發(fā)明人】劉志平, 吳俊
【申請人】武漢理工大學(xué)
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月8日