[发明专利]一种磁致伸缩导波接收传感器

说明书

技术领域

本发明属于超声波无损检测技术领域，更具体地，涉及一种磁致伸缩导波接收传感器。

背景技术

超声导波具有单点激励即可实现长距离检测的优点，因此被广泛应用管道、缆索、钢棒等长形构件的快速检测，特别是长输管线、城市天然气管道的快速检测。磁致伸缩导波检测基于磁致伸缩效应和逆磁致伸缩效应激励和接收导波信号，其主要优点是单点激励即可实现构件的长距离检测。现有专利“一种利用磁致伸缩传感器的管道和钢管无损检测方法和设备”中，对磁致伸缩导波检测的激励传感器和接收传感器进行了介绍，其特征在于线圈两端各包含一个接插端口，两接插端口通过连接器将线圈连接起来，形成具有可开合结构的单个检测线圈。由于接收传感器中的线圈环绕在管道上，形成类似螺线管结构，因此，接收传感器“检测到的信号是整个圆周方向的信号，”没有周向分辨力。管道中主要存在的缺陷为腐蚀坑、裂纹等非轴对称特征缺陷，但各类管道一般包含焊缝、法兰等轴对称结构，这些轴对称特征也将产生回波信号，由于轴对称结构和非轴对称结构引起的信号在管道圆周方向上的分布是不同的，利用现有的磁致伸缩导波接收传感器无法通过检测信号区别轴对称与非轴对称特征，容易导致缺陷误判。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种可以识别轴对称和非对称特征结构的磁致伸缩导波接收传感器。

为实现上述目的，本发明提供了一种磁致伸缩导波接收传感器，包括：结构相同、对称放置的两个传感模块；所述两个传感模块连接并形成开合结构；当所述两个传感模块闭合时形成空心圆柱体结构；每个传感模块包括：支架、线圈和插头；支架为凸台结构，凸台有N道等分槽使半圆环柱体等分成N+1个扇环柱体，线圈有N+1个，一个线圈沿着一个扇环柱体的外轮廓缠绕，每个线圈的两端连接插头；N为非负整数。

更进一步地，两个传感模块通过合页和搭扣连接或通过两个搭扣连接。

更进一步地，所述等分槽的宽度大于一个线圈厚度的两倍，所述等分槽的深度大于一个线圈宽度。

更进一步地，所述支架由绝缘材料制成。

更进一步地，所述线圈由漆包线或扁平电缆制成。

更进一步地，所述传感模块还包括：外壳体和柔性衬垫；外壳体与支架的底座连接；柔性衬垫分别与外壳体和支架内侧面通过粘胶剂粘接；插头安装在外壳体上。

更进一步地，所述柔性衬垫由聚氨酯等透声材料制成；所述外壳体由绝缘材料制成。

本发明的另一目的在于提供一种采用上述的接收传感器进行管道纵向模态检测的磁致伸缩导波检测系统；包括：激励传感器、接收传感器、导波检测仪和多个磁化器；在使用时，用于提供轴向磁场的多个磁化器分别配合所述激励传感器和所述接收传感器安装在待检管道上，所述激励传感器与所述导波检测仪的激励端连接，所述接收传感器与所述导波检测仪的接收端连接；所述导波检测仪发出脉冲信号通过激励传感器在管道上激励纵向模态导波信号；所述接收传感器将导波信号转换为电信号并传输至导波检测仪进行处理后实现轴对称和非轴对称结构的识别。

本发明的另一目的还在于提供一种上述的接收传感器进行管道扭转模态检测的磁致伸缩导波检测系统；包括：激励传感器、接收传感器、导波检测仪和两个强磁致伸缩带；在使用时，两个强磁致伸缩带分别配合所述激励传感器和所述接收传感器安装在待检管道上，所述激励传感器与所述导波检测仪的激励端连接，所述接收传感器与所述导波检测仪接收端连接；所述导波检测仪发出的脉冲信号通过所述激励传感器在一个强磁致伸缩带上激励扭转模态导波信号并传递到所述待检管道上；导波信号通过另一个强磁致伸缩带传递到所述接收传感器上，所述接收传感器将导波信号转换为电信号并传输至导波检测仪进行处理后实现轴对称和非轴对称结构的识别。

更进一步地，所述的导波检测仪包括：计算机、脉冲信号发射器、功率放大器、信号预处理器和A/D转换器；所述计算机控制所述脉冲信号发射器产生脉冲信号，经过所述功率放大器放大，从导波检测仪的激励端传输给所述激励传感器，导波检测仪的接收端接收所述接收传感器输出的电信号，所述信号预处理器对所述电信号进行预处理，所述A/D转换器将预处理后的电信号转换为数字信号，所述计算机对所述数字信号进行处理实现轴对称和非轴对称结构的识别。

本发明提供的磁致伸缩导波接收传感器可识别轴对称特征和非轴对称特征，实现焊缝等轴对称结构和非轴对称缺陷的识别，从而避免将焊缝等轴对称结构误判为缺陷；此传感器对于纵向模态和扭转模态的磁致伸缩导波检测均可适用。

附图说明