[发明专利]用于检查孔的多方向电磁轭

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种检查装置，其产生用于检查孔的电磁场，具体地说，涉及一种包括检查装置的无损检测系统，该检查装置具有正交的线圈，提供用于检查在大阀门中孔的缺陷的多方向电磁场。

背景技术

蒸汽涡轮机是大型机械，包括很多相互连接的部件，用于将蒸汽的热能转化成旋转动能以进行工作。这些部件中有些是具有孔的大阀门，这些大阀门以本领域技术人员已知的方式在涡轮机中的不同位置控制流体流动。因为这些阀门在非常严酷的热环境中运行，所以通常需要周期性地检查阀门孔中可能有害地影响涡轮机运行的磨损、缺陷以及诸如表面裂纹之类的其它间断(discontinuity)。因而，本领域已知，周期性地将阀门和其它部件从涡轮机中取出，在实验室环境中进行多种维护程序(例如在机器整修期间)，以检查阀门孔的这些缺陷。

本领域已知，在维护程序中利用磁粉(magnetic particle)检查方法和电磁场对阀门孔进行无损检查。在已知的检查方法中，将一细长的电线或棒插入阀门孔内，该棒在该孔内包括能够传输电流的线圈。该棒大致插入孔的中央，以在孔的整个周向范围上均匀地提供电磁场。线圈中的电流产生环绕线圈的电磁场，与孔穿过的铁电阀门结构相互作用。电磁场在邻近孔的阀门结构中引起感应电流，如果孔内存在间断，那么电流和相关磁场会在该间断处引起能够吸引铁粉或者其它磁粉的磁滞损失。阀体通常会电性地连接到地线，从而允许电流在阀门结构中流动。在孔的内表面涂敷一种包括适当的染料和悬浮的磁粉的溶液。如果存在间断，那么由于磁滞损失磁粉会集中在间断处，因为在这些位置染料的浓度更大，所以更容易看到间断。能够将摄像机、光学探测器、反光镜等根据需要相对于孔放置，以便执行检查的技术人员能观察到间断处的视觉指示。

上述无损检测具有局限性，因为其在阀门结构中提供合适的电磁场强度的能力不足，而合适的电磁场强度是在间断处产生期望的磁滞损失所必须的。具体地说，因为在这些阀门中很多阀门孔很大，所以检查装置和孔壁之间的距离可以很大，因而装置中线圈产生的电磁场强度在与阀门结构相互作用之前会大为下降。将检查装置的直径制造得大有多种缺点，包括需要具有不同尺寸的多个检查装置，检查装置的尺寸和重量增加，等等。因而，对于很多大孔，探测某些缺陷或者间断的能力是有限的，有时是不可能的。

而且，用于此种类型的已知检测系统的检查装置包括单个线圈，相对于孔在单个方向上提供电磁场。具体来说，线圈的缠绕方向提供电磁场，沿着孔的长度方向在阀门结构中产生感应电流。对于与孔的长度方向垂直的缺陷，该电流使磁粉易于集中在缺陷处。但是，对于那些与孔的长度方向平行的缺陷，电流的方向将与缺陷基本上平行，电流使磁粉集中于缺陷处的能力有限。

发明内容

根据本发明的教导，公开一种无损检查系统，具体应用于检查阀门孔的缺陷。该系统包括具有铁磁性铁心的检查轭，其中第一线圈沿一个方向缠绕该铁心，第二线圈沿一正交方向缠绕该铁心，以便能在孔中产生正交的电磁场。控制器提供流经线圈的电流，产生电磁场以探测孔中的缺陷。

结合附图，通过随后的说明和权利要求书能够更容易理解本发明的其它特征。

附图说明

图1是用于探测部件中的孔缺陷的无损检查系统的平面图；以及

图2是与图1示出的检查系统相关的检查装置的透视图，示出了多线圈。

具体实施方式

下面说明本发明针对无损检查系统的实施例，这些说明实质上仅仅是示范性的，并不旨在限制本发明及其应用或使用。例如，此处的说明具体地针对用于探测阀门孔的间断面的检查系统，其中该阀门是蒸汽涡轮机的一部分。但是，本领域技术人员很容易理解，本发明的检查系统能应用于探测导电材料中具有的任何孔的缺陷，导电材料能够从感应的电磁场产生电流。

图1是检测环境10的说明，该检测环境10用于无损地探测具有孔14的部件结构12(例如阀门的阀门体)，使用无损检查系统16延伸穿过该孔14。该检查系统16包括一安装到细长构件20的检查装置18，该细长构件20使装置18能够插入孔14内，以进行在此所说明的检测。可以手动地将装置18插入孔14内，或者可以提供一些合适的夹具（未示出），以便可控地将装置18插入孔14内，使得该装置18延伸至孔的中央。