[发明专利]用于管道快速检测的超声导波发生器及检测方法

权利要求书

1.一种用于管道快速检测的超声导波发生器，其特征在于：包括夹具体、紧固螺钉、刚玉垫片和振源，水平设置的夹具体呈倒Ｕ型，包括垂直底板和从垂直底板的上下侧分别向外水平延伸的上侧板和下侧板，所述上侧板和下侧板之间构成叉口，所述垂直底板中心设有窗口；所述振源为巨磁致伸缩材料制成的芯棒，所述芯棒一端浸有绝缘漆，在浸有绝缘漆的芯棒一端上绕有线圈，夹具体的叉口插在被检管道端头的管壁上下侧，绕有线圈的芯棒一端穿出窗口，芯棒另一端贴合在被检管道的端头上侧；紧固螺钉下端拧入夹具体的上侧板，依次通过刚玉垫片和芯棒一端压在被检管道的端头上。

2.如权利要求1所述的用于管道快速检测的超声导波发生器，其特征在于：所述刚玉垫片直径大于紧固螺钉下端的端头直径，紧固螺钉下端端头与刚玉垫片固定连接。

3.如权利要求1所述的用于管道快速检测的超声导波发生器，其特征在于：绕有线圈的芯棒另一端端头粘贴钕铁硼永磁铁。

4.如权利要求1所述的用于管道快速检测的超声导波发生器，其特征在于：所述芯棒为长方体形，所述长方体形的尺寸为25mm×4mm×1mm。

5.如权利要求1所述的用于管道快速检测的超声导波发生器，其特征在于：所述线圈为漆包线线圈，所述漆包线线圈的匝数为150，漆包线直径Φ0.2mm。

6.如权利要求5所述的用于管道快速检测的超声导波发生器，其特征在于：芯棒浸有绝缘漆部的长度和线圈的长度相等，所述长度L1与芯棒长度L之比：L1/L=0.46～0.48∶1。

7.一种如权利要求1所述的用于管道快速检测的超声导波发生器的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）将夹具体的叉口插进被检测的管道端口的管壁上下侧；

2）先将紧固螺钉拧入夹具体的上侧板，然后在紧固螺钉下端端头粘接一片刚玉垫片；

3）将芯棒一端贴合在被检管道的端头上侧，将粘贴有钕铁硼永磁铁的芯棒另一端端头的绕有线圈部分穿出夹具体的窗口，并将线圈两端连接到信号发生器上；

4）转动紧固螺钉，使得紧固螺钉下端的刚玉垫片压住芯棒一端上侧，信号发生器对线圈加载交变电压，并输入经汉宁窗调制过的中心频率为70kHz的10个周期的正弦音频脉冲信号；在钕铁硼永磁铁偏置磁场和线圈交变磁场的共同作用下，芯棒产生了周期性的振动；

5）继续转动紧固螺钉，对芯棒施加压力，此时接收信号的幅值会逐渐变大并趋于稳定；

通过夹具体把振动耦合到被检管道，并通过被检管道中产生导波来检测管道的缺陷；若导波在传播过程中遇到了缺陷时，因被检管道的声阻抗的不同产生反射形成波包，通过到达波包的时间和导波在被检管道中传播的速度就可以确定缺陷的位置。