[发明专利]一种涡流与超声复合的测厚探头及测厚方法

权利要求书

1.一种涡流与超声复合的测厚探头，其特征在于，包括外壳(8)；

外壳(8)一端上设置保护层(7)，保护层(7)靠近外壳(8)的一侧上依次设置延迟块(13)和用于生成超声波的晶片(12)，晶片(12)的上下表面均设置镀银层，镀银层上设置晶片电极引线(10)；

保护层(7)上开设通孔，通孔内设置壳体(3)，壳体(3)内部设置磁芯(4)，磁芯(4)上套设用于涡流检测的涡流线圈(5)，涡流线圈(5)上设置线圈引线(6)；

晶片电极引线(10)和线圈引线(6)均穿出外壳(8)，并与外壳(8)外壁上设置的接口(9)连接。

2.根据权利要求1所述的涡流与超声复合的测厚探头，其特征在于，所述外壳(8)的内壁上设置材质为环氧树脂加钨粉的背衬(11)。

3.根据权利要求1所述的涡流与超声复合的测厚探头，其特征在于，所述涡流线圈(5)包括激励线圈(501)和检测线圈(502)，激励线圈(501)和检测线圈(502)间隔套设在磁芯(4)上。

4.根据权利要求1所述的涡流与超声复合的测厚探头，其特征在于，所述保护层(7)的材质为有机玻璃。

5.根据权利要求1所述的涡流与超声复合的测厚探头，其特征在于，所述保护层(7)的厚度为晶片(12)产生的超声波中心频率波长的四分之一。

6.根据权利要求1所述的涡流与超声复合的测厚探头，其特征在于，所述接口(9)为BNC接口或LEMO接口。

7.根据权利要求1所述的涡流与超声复合的测厚探头，其特征在于，所述晶片(12)的材质为压电复合材料，中心频率为5～10MHz。

8.根据权利要求1所述的涡流与超声复合的测厚探头，其特征在于，所述磁芯(4)的材质为软磁铁氧体，所述壳体(3)和外壳(8)的材质分别为铝或不锈钢，所述晶片电极引线(10)和线圈引线(6)均采用铜线。

9.根据权利要求1所述的涡流与超声复合的测厚探头，其特征在于，所述磁芯(4)的直径为1～2mm，所述延迟块(13)为环形，高度为5～10mm。

10.一种基于权利要求1所述涡流与超声复合的测厚探头的测厚方法，其特征在于，应用于带TBCs涂层的透平叶片，包括以下步骤：

S1：在待测试透平叶片上涂抹超声耦合剂后与测厚探头接触；

S2：将测厚探头的接口与测试系统连接，通过测试系统激发涡流线圈(5)进行涡流检测，得到待测试透平叶片的TBCs陶瓷层的厚度；

S3：通过测试系统激发晶片(12)产生超声波，得到待测试透平叶片的TBCs陶瓷层与TBCs金属层的界面、TBCs金属层与基体的界面和基体的底面的超声回波的传播时间；

S4：根据TBCs金属层的超声回波声速以及透平叶片基体的超声回波声速，结合TBCs陶瓷层与TBCs金属层的界面、TBCs金属层与基体的界面和基体的底面的超声回波的传播时间，得到TBCs金属层的厚度以及基体的厚度。