[发明专利]一种采用对管连接的电涡流探头

说明书

技术领域

本发明涉及一种电涡流传感器，更特别地说，是指一种用于测量导体材料缺陷的 电涡流探头。

背景技术

电涡流检测的工作原理为：当导体材料靠近载有交变电流的激励线圈时，将在导 体材料中产生交变磁场，同时交变磁场在导体中感应出涡流。由于导体材料表层理化 特性不连续、裂纹、缺陷、痕迹等的存在会使导体材料中的涡流不同，从而使涡流产 生的与激励磁场反向的磁场也不同，检测该磁场就能判断出导体材料的性能。因此， 电涡流探头是涡流检测的关键部件。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测量导体材料缺陷的电涡流探头，该电涡流探头由 激励线圈、两个霍尔传感器和T形端盖组成。激励线圈绕制在T形端盖的圆柱上， 霍尔传感器置于圆柱的下方，并且两个霍尔传感器采用对管连接方式。电涡流探头的 激励线圈接通交流电流后，将在导体材料表层产生涡流，由于被测导体材料的表层内 材质的理化特性的不连续、裂纹、缺陷、痕迹的存在，使得导体内的涡流分布发生变 化，涡流产生的磁场将产生变化，通过采用霍尔元件测量被测的导体材料表面的磁场 大小，即可读取表面缺陷信息。

本发明的电涡流探头具有如下优点：

①采用两个霍尔元件通过对管连接的方式进行磁场测量，该连接方式的电涡流探头 的检测信号经差分处理后能够增大检测信号、减小误差。

②由于激励线圈绕制在杯形铁芯体上，增大了被测的导体材料中的励磁磁场，且可 减少电磁干扰。电涡流探头与被测试件几乎形成了闭合磁路。

③为了实现小尺寸的结构器件，采用杯形铁芯体和激励线圈绕制在杯形铁芯体上的 结构设计，使得电涡流探头的体积小尺寸得以实现；另外采用小尺寸的霍尔元件 使得电涡流探头的感应区域很小，空间分辨率得以提高。

④当激励线圈接通交流电流后，将在导体材料表层产生涡流，由于表层内材质的理 化特性的不连续、裂纹、缺陷、痕迹的存在，使得导体内的涡流分布发生变化， 涡流产生的磁场将产生变化，通过采用霍尔元件测量被测的导体材料表面的磁场 大小，即可读取表面缺陷信息。

附图说明

图1是本发明电涡流探头的外部结构图。

图1A是本发明电涡流探头的另一视角结构图。

图1B是本发明电涡流探头的分解图。

图2是本发明T形端盖的结构图。

图3是本发明电涡流探头的剖示图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

在航空航天材料的无损检测中，微小裂纹的存在将可能造成安全隐患，因此要求 电涡流探头在检测量应当具有对裂纹有较高的空间分辨率和检测灵敏度。

参见图1、图1A、图1B所示，本发明的一种采用对管连接的电涡流探头，该 电涡流探头由圆筒1、T形端盖2、A霍尔传感器3、B霍尔传感器4和激励线圈5 组成。本发明设计的采用对管连接的电涡流探头能够用于导体材料表层理化特性不连 续、裂纹、缺陷等检测。

T形端盖2包括有盖板23和圆柱22，盖板23上设有通孔21；该圆柱22用 于绕制漆包圆铜线，漆包圆铜线经绕制在圆柱22上后形成激励线圈5；该通孔21 用于激励线圈5、A霍尔传感器3和B霍尔传感器4上各自的连接线穿过。工作时， 电涡流探头上的激励线圈5通过连接线与交流电源连接。

圆筒1的中间为空腔11，该空腔11用于放置T形端盖2的圆柱22、激励线圈 5、A霍尔传感器3与B霍尔传感器4；圆筒1的一端与T形端盖2的盖板23采用 胶粘连接。

T形端盖2安装在圆筒1的一端，且T形端盖2的圆柱22置于圆筒1的空腔 11内，圆筒1的另一端可以与被测导体材料6接触或者非接触(如图3所示)；T 形端盖2的圆柱22上绕制有激励线圈5；在T形端盖2的圆柱22下方安装有B霍 尔传感器4和A霍尔传感器3，A霍尔传感器3与B霍尔传感器4为对管连接。

在本发明中，激励线圈5采用漆包圆铜线，漆包圆铜线的直径为0.05mm～ 1.00mm。

在本发明中，A霍尔传感器3与B霍尔传感器4选取相同型号的霍尔传感器， 如A1321霍尔传感器、UN3503霍尔传感器、TLG10696AN。

在本发明中，圆筒1和T形端盖2采用铁磁材料加工，如10号钢、DT4、1J22 软磁材料、1J79软磁材料等。