[发明专利]一种柔性磁饱和脉冲涡流检测探头及检测方法

权利要求书

1.一种柔性磁饱和脉冲涡流检测探头，其特征在于：包括磁饱和线圈、脉冲涡流激励线圈和脉冲涡流检出线圈，所述磁饱和线圈的直径比脉冲涡流激励线圈和脉冲涡流检出线圈的直径大1至2倍；通过将磁饱和线圈、脉冲涡流激励线圈及脉冲涡流检出线圈同轴心逐层累加，层间用绝缘体隔开，并在这三部分线圈外部用外层绝缘层密封，形成一个柔性磁饱和脉冲涡流检测探头；其中，每层按从上到下的顺序分别为：上层外绝缘层、磁饱和线圈、第一内绝缘层、脉冲涡流激励线圈、第二内绝缘层、脉冲涡流检出线圈和下层外绝缘层；所述脉冲涡流检出线圈能够检出铁磁性被测试件内外表面存在的缺陷信号。

2.根据权利要求1所述的一种柔性磁饱和脉冲涡流检测探头，其特征在于：所述磁饱和线圈为直径为0.03mm至0.1mm的漆包线平面螺旋密绕500匝至1000匝而成，或用金属箔片腐蚀成平面螺旋形状，层与层之间用胶基隔开。

3.根据权利要求1所述的一种柔性磁饱和脉冲涡流检测探头，其特征在于：所述脉冲涡流激励线圈及脉冲涡流检出线圈均为直径为0.03mm至0.1mm的漆包线平面螺旋密绕而成，或用金属箔片腐蚀成平面螺旋形状。

4.根据权利要求1所述的一种柔性磁饱和脉冲涡流检测探头，其特征在于：所述脉冲涡流激励线圈与脉冲涡流检出线圈为等直径的平面螺旋密绕线圈。

5.权利要求1至4任一项所述的柔性磁饱和脉冲涡流检测探头进行缺陷检测的方法，其特征在于：

首先，将所述柔性磁饱和脉冲涡流检测探头放置在铁磁性被测试件上方，其中检测探头的脉冲涡流检出线圈一侧贴近被测试件，并提离0.5mm，电容器充放电电源提供激励信号给磁饱和线圈，电容器充电完成后放电形成的强电压信号传递给磁饱和线圈，以使得磁饱和线圈中的电流达到1000A以上，持续时间为2s；此时，在强电流的作用下，磁饱和线圈产生的磁场强度大小高达2T；利用该磁场即能够使铁磁性被测试件达到磁饱和状态，即，铁磁性试件的相对磁导率量级从1000降到10甚至10以内；

其次，脉冲信号发生器产生低幅值方波脉冲信号，经功率放大器放大后，通入脉冲涡流激励线圈；其中，方波脉冲信号周期为0.01s，相对于磁饱和线圈产生的1000A以上的强电流的维持时间2s而言较短；因此，脉冲涡流激励线圈中能够持续通入至多200个周期的稳态的方波脉冲激励电流；

最后，脉冲涡流激励线圈中通入的激励电流会在铁磁性被测试件内产生交变磁场，变化的磁场会在铁磁性被测试件中感生出交变的涡流，铁磁性被测试件中缺陷的存在会对涡流造成扰动，涡流感生的次生磁场会被脉冲涡流检出线圈捕捉生成电压信号，通过对该电压信号采用基于逆问题的缺陷重构算法进行分析处理，就能够获取缺陷的信息，实现铁磁管道中局部减薄缺陷的定量无损评价。