[发明专利]一种旋转磁场涡流检测探头

说明书

技术领域

本发明涉及一种无损检测探头，特别是涉及一种导体材料表面缺陷检测的旋转磁场涡流检测探头。

背景技术

随着安全意识与要求的提高，对生产设备金属部件完整性检测的需求越来越多。涡流检测是一种使用很广泛的无损检测技术，主要用来检测导电材料表面的裂纹或缺陷。工作原理遵循电磁感应原理，当通有交变电流的激励线圈靠近导体材料时，将在导体材料中产生交变磁场，称为一次磁场，同时该交变磁场在导体表面感应出涡电流。导体中的涡电流也会产生磁场，称为二次磁场。导体结构表面如果存在裂纹等缺陷，将会引起涡电流的变化，从而使涡电流所产生的二次磁场也发生变化，导致检测线圈所感测电信号发生变化。据此就可以判断导体材料表面缺陷的存在。为了评估设备结构安全状况，要求获得导电管道内表面裂纹缺陷的数量、位置和形状等信息。

涡流检测所使用的传感器包括扁平线圈探头、plus point探头等，已经在各种金属缺陷检测中得到广泛应用。但使用传统类型的探头，由于探头所感应的涡电流不容易渗透到导体内部，很难确定裂纹尺寸、位置、深度和宽度等重要信息。一般探头只适于检测管道某个方向的裂纹缺陷，且费时费力。实际情况中，管道内表面裂纹往往在多个方向上出现，如果不能准确判断裂纹的数目、各自走向及形状，可能导致严重的安全事故。绕线筒线圈探头长久以来是管道缺陷的主要无损检测工具。绕线筒线圈引起的涡流沿圆周方向流动，因为产生的涡电流与裂纹平行，不受圆周方向裂纹的影响，所以不能检测圆周向裂纹。需要开发利用多线圈旋转或阵列结构的高解析度检测技术来补偿绕线筒线圈的不足。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测导体材料表面是否有裂纹的旋转磁场涡流检测探头。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种旋转磁场涡流检测探头，所述旋转磁场涡流检测探头由涡流探头阵列一和涡流探头阵列二组成；

所述的涡流探头阵列一和涡流探头阵列二各自沿圆周向排列；

所述的涡流探头阵列一包含多个激励线圈和多个检测线圈，所有的激励线圈

被分为三组；

所述的涡流探头阵列二中的每个单元为长方体结构，长方体外面相互垂直绕

制两组激励线圈；

所述的涡流探头阵列一和涡流探头阵列二之间由可弯曲的弹性连接装置相

连接；

所述的检测线圈位于激励线圈底部。

本发明的有益效果是：本发明可多方位检测导体材料表面裂纹等缺陷，并确定裂纹尺寸、位置、深度和宽度等重要信息。

附图说明

图1为本发明检测导电管道内表面裂纹的示意图；

图2为图1从1A-1A方向的剖面图；

图3为图1从1B-1B方向的剖面图；

图4为传感器二的结构图；

图5为激励线圈一和检测线圈一的线圈阵列在被检测管道内壁产生的旋转磁场示意图；

图6为传感器二的线圈阵列在探头下方被检测管道内壁产生的多个旋转磁场示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种旋转磁场涡流检测探头由涡流探头阵列一和涡流探头阵列二组成。涡流探头阵列一由九个相同传感器一（100）组成，每个传感器一（100）包括激励线圈一（101）和检测线圈一（102）。涡流探头阵列二由六个相同传感器二（103）组成，每个传感器二（103）包括长方体外面垂直绕制的激励线圈二（104）、激励线圈三（105），检测线圈二（106）位于激励线圈二（104）的底部。涡流探头阵列一与涡流探头阵列二之间有连接装置（109），该连接装置（109）为有弹性可以弯曲的材料制成，使本发明适用于弯曲管道检测。探头伸缩装置（108）可根据被检测管道（110）的直径而调节伸缩，使传感器一（100）和传感器二（103）表面与被检测管道（110）内表面紧密接触，减小提离干扰。探头最前端的圆头防护罩（107），能减小旋转磁场涡流检测探头沿方向（111）前进时的阻力并对探头起保护作用。