[实用新型]一种检测管道缺陷的电磁超声探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及无损检测领域，特别涉及一种检测管道缺陷的电磁超声探头。

背景技术

管道是天然气、石油资源以及化工领域长距离传输的重要工具，保证这些管道的安全、正常运行对于维护国家能源安全和人们的正常生活至关重要。在长时间使用过程中，由于各种因素的影响，管道壁上会出现包括裂纹在内的各种类型的缺陷，如果任由这些缺陷发展下去将可能形成造成巨大的经济损失，严重时威胁人的生命。因此，对管道缺陷的早期监控和处理就成为十分重要的课题，而在线无损检测技术是达成这一目标的有效手段。

目前管道裂纹缺陷检测的最佳方案是无损检测领域中的电磁超声检测技术。已有的使用电磁超声换能器产生超声导波在线内检测管道裂纹缺陷的方案中，往往使用严格沿管道周向传播的超声导波，这种方案对于沿管道轴向的裂纹具有最好的检测灵敏度，但是对周向裂纹和斜向裂纹的检测无能为力。

而且管道经常会有拐弯的情况，而弯管因其制造工艺中对于钢板的拉伸更为明显，所以出现裂纹的情况更多，因此需要一种适应管道形状，且对管道的轴向裂纹以及斜向裂纹检测都有效的电磁超声探头。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术问题，设计一种适应管道形状，且对管道的轴向裂纹以及斜向裂纹检测都有效的电磁超声探头。

本实用新型的技术方案是：一种检测管道缺陷的电磁超声探头，包括先导探头和辅助探头，先导探头和辅助探头之间通过球头连杆连接，并且所述的先导探头和辅助探头都包括中心轴、发射电磁超声换能器单元、接收电磁超声换能器单元；发射电磁超声换能器单元和接收电磁超声换能器单元都沿管道内壁圆周环状排列，分别形成发射换能器组和接收换能器组；先导探头的发射电磁超声换能器单元的线圈导线和恒定偏置磁场与中心轴垂直；辅助探头上的发射电磁超声换能器单元的线圈导线和恒定偏置磁场与中心轴向成45°夹角；接收电磁超声换能器单元的线圈导线和恒定偏置磁场都在管道圆周方向上。

作为一种优选：发射换能器组和接收换能器组被套接在所述的中心轴上的环形硅钢片隔开。

作为一种优选：环形硅钢片的外环边分布有滚珠。

作为一种优选：先导探头的前部安装有照明灯。

作为一种优选：先导探头、辅助探头、球头连杆有内部通孔，且依次相通，供导线穿过。

综上所述，本实用新型的有益效果是：

1、包括先导探头和辅助探头，都有发射电磁超声换能器单元和接收电磁超声换能器单元使得对管道的检测可以实现双重检测。辅助探头上的发射电磁超声换能器单元的线圈导线和恒定偏置磁场与中心轴向成45°夹角，实现了对管道的轴向裂纹以及斜向裂纹检测的技术要求。

2、先导探头和辅助探头之间通过球头连杆连接，使得先导探头和辅助探头之间可以弯折，达到在管道直管和弯头中灵活移动的作用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的主体结构剖面示意图。

图3为本实用新型的结构中环形硅钢片的示意图。

图4为本实用新型的一种使用状态示意图。

具体实施方式

如图1所示：一种检测管道缺陷的电磁超声探头，包括先导探头10和辅助探头11，先导探头10和辅助探头11之间通过球头连杆2连接，球头连杆2包括连杆20，以及左右两个球头21A和21B。辅助探头11尾部接有传输线7。先导探头10的前部安装有照明灯5。先导探头10和辅助探头11的发射电磁超声换能器单元4A和4B，以及接收电磁超声换能器单元4C都沿管道内壁圆周环状排列，分别形成发射换能器组和接收换能器组，换能器组中换能器单元的数目决定于管道周长和换能器单元的尺寸。发射换能器组和接收换能器组被环形硅钢片3隔开，如图3所示：环形硅钢片的有内孔31，外环边分布有滚珠30。目的是：环形硅钢片在结构上，外环边直径与管道的直径基本相同，起到限制换能器与管道表面距离的作用，滚珠的增加使得本实用新型的探头在管道中移动更加顺畅。辅助检测方面，硅钢片能够使换能器的输出或输入信号更加集中，减少磁场散失。

先导探头10的发射电磁超声换能器单元4A的线圈导线和恒定偏置磁场与管道轴向垂直；辅助探头11上的发射电磁超声换能器单元4B的线圈导线和恒定偏置磁场与中心轴向成45°夹角；接收电磁超声换能器单元4C的线圈导线和恒定偏置磁场都在管道圆周方向上。