[实用新型]一种阵列式磁致伸缩超声导波换能器

说明书

本实用新型提供的一种阵列式磁致伸缩超声导波换能器，包括固定外壳和换能组件；所述换能组件周向均匀阵列分布在一管道外壁上，在所述换能组件外部包覆有所述固定外壳。通过换能组件周向均匀阵列分布，大大降低了在螺旋焊管轴向方向安装的长度，分离式的换能组件，降低了安装难度，适用于大直径螺旋焊管。

技术领域

本实用新型涉及无损检测的技术领域，特别涉及一种阵列式磁致伸缩超声导波换能器。

背景技术

螺旋焊管是一种按照一定的螺旋线角度将钢带卷成管坯，并将管缝焊接制成的钢管，具有良好的可焊性和抗裂性，在长输管线中有着广泛的应用。螺旋焊管在服役过程中，会受到腐蚀、外力破坏等因素影响，从而在螺旋焊管中产生各种缺陷。螺旋焊管中的缺陷若不能及时发现，会导致长输管线泄漏，危及人身和财产安全。为了避免螺旋焊管因缺陷引起事故，必须寻求有效的在役螺旋焊管检测方法。

公告号为CN104880510B的中国发明公开了一种采用螺旋换能器的螺旋

焊管扭弯导波检测方法及装置.通过半解析有限元法计算螺旋焊管的导波频散特性,进而计算得到平行螺旋焊缝的扭弯导波频率及其波速:将螺旋换能器沿螺旋方向布置-周,由导波检测仪控制激发扭弯导波,沿螺旋焊管轴向传播遇到缺陷反射后接收回波；根据缺陷波包确定缺陷位置，计算得到缺陷距离。本发明消除了传统环形一体式磁致伸缩换能器进行导波检测时螺旋焊缝信号持续出现在回波的现象,改善了回波的信噪比，使得缺陷信号能容易提取,提高了螺旋焊管导波检测的可靠性。此专利沿着螺旋焊管的螺旋焊缝布置，使得换能器能够在螺旋焊管周向布置一整圈，这种换能器布置方法使得换能器的长度很长，特别是大直径的螺旋管道，明显存在着换能器制作成本高，现场施工工艺不佳，应用不方便等情况。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种阵列式磁致伸缩超声导波换能器，通过在管道的周向均匀阵列分布换能组件，其旨在解决现有技术中大直径螺旋焊管的磁致伸缩超声导波监测换能器成本高、施工工艺不佳、应用不方便和在大直径螺旋焊管不适用的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种阵列式磁致伸缩超声导波换能器，包括固定外壳和换能组件；所述换能组件周向均匀阵列分布在一管道外壁上，在所述换能组件外部包覆有所述固定外壳。通过换能组件周向均匀阵列分布，大大降低了在螺旋焊管轴向方向安装的长度，分离式的换能组件，降低了安装难度，适用于大直径螺旋焊管。

作为优选，所述换能组件包括固定在所述管道外壁上的磁化部和与所述磁化部连接的信号部。磁化部进行信号的的接收，信号部进行信号的输送。

作为优选，所述磁化部包括通过耦合剂粘接在所述管道上的磁致伸缩带材、粘接在所述磁致伸缩带材上方的薄膜层和粘接在所述薄膜层上方的感应线圈。磁致伸缩带材通过耦合剂与管道粘接能保证能量转换的效率最大化；磁致伸缩带材上方的薄膜层能隔离带材与空气，保证带材的性能始终稳定，采集信号的可靠性稳定性大大提高。

作为优选，所述信号部包括连接在所述感应线圈上并贯穿所述固定外壳的信号电缆和安装在所述固定外壳上并穿过有所述信号电缆的防水电缆接头；所述感应线圈与所述信号电缆连接处通过密封胶密封。信号电缆通过防水电缆接头引出，方便与检测仪器连接。密封胶密封后可以提高信号准确性。

作为优选，所述固定外壳包括柔性有机材料包覆层和抱箍；所述柔性有机材料包覆层包覆所述换能组件后紧贴所述管道，所述抱箍将所述柔性有机材料包覆层紧固在所述管道上。柔性有机材料包覆层可以更好的固定换能组件，防止换能组件和管道出现间隙过大影响检测效果。抱箍可以将柔性有机材料牢牢固定，防止松动。

作为优选，所述柔性有机材料包覆层首尾端通过密封胶进行密封连接。首尾通过密封胶连接以后形成密闭性内部空间，提高检测精确度。

作为优选，所述柔性有机材料包覆层为1mm~6mm。柔性有机材料包覆层的厚度薄，对检测效果影响小。