[实用新型]一种储氢气瓶检测用的小型纵向超声导波探头

说明书

本实用新型公开了一种储氢气瓶检测用的小型纵向超声导波探头，其特征在于，包括提供纵向恒定磁场的永磁体，通过磁滞伸缩效应激励纵向导波的磁致伸缩带，强化交变磁场的磁芯组，连接排线的连接器，提供交变纵向磁场、提供激励信号和采集缺陷信号的线圈，保护和固定部件的外壳，连接线圈和导波检测设备的线圈接头。本实用新型实现对非金属材质的气瓶进行检测，该探头通过高性能磁致伸缩材料激励纵向导波，激励导波能量高，检测灵敏度高。该探头集成磁化装置，不用单独进行磁化，操作简便，通过多个探头组合工作，可以进行缺陷监测，实现自发自收或一发多收的工作模式。

技术领域

本实用新型涉及一种储氢气瓶检测用的小型纵向超声导波探头，属于特种设备检测技术领域。

背景技术

高压储氢气瓶工作压力高，储存介质极度易燃易爆，现在我国已有多家企业打破国外垄断，成功生产储氢气瓶。储氢气瓶装载在汽车上使用时，影响安全因素非常多，因此通过无损检测储氢气瓶上的缺陷至关重要。常规超声导波检测方法通常采用整圈激励的方式检测缺陷，检测效率高，但是在常规导波检测时，难以确定缺陷周向位置，检测范围大，且对于瓶底和瓶嘴等部位检测灵敏度较低。超声导波检测中常有很多干扰信号，纵向导波不同于其他模态导波，其声速是最快的，使得缺陷回波最快被探头接收，因此容易识别缺陷信号。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何在对储氢气瓶的无损检测中确定缺陷周向位置，如何提高对于瓶底和瓶嘴等部位检测的灵敏度，如何在检测中增强缺陷信号。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种储氢气瓶检测用的小型纵向超声导波探头，其特征在于，包括磁滞伸缩效应激励纵向导波的磁致伸缩带，在磁致伸缩带上设有提供纵向恒定磁场的永磁体，在永磁体和磁致伸缩带之间设有强化交变磁场的磁芯组，磁芯组之间设有连接排线的连接器，连接器与提供交变纵向磁场、提供激励信号和采集缺陷信号的线圈连接，在磁致伸缩带的外部设有保护和固定部件的外壳，在外壳上设有连接线圈和导波检测设备的线圈接头。

优选的，所述的磁致伸缩带为高性能磁致伸缩性能的材料，为长方形带状，宽度为50mm，厚度为0.25mm。

优选的，所述的永磁体为U性铁氧体磁铁，磁感应强度不低于300mT，磁铁两脚连线与磁致伸缩带弯曲方向垂直，两脚间距约为50mm，端角曲率与被检测对象相同。

优选的，所述的磁芯组由多个长条形碳钢铁芯组成与永磁体方向平行，每个铁芯长度约为30mm，宽度约为8mm，底部有深度为2mm刻槽用于布置线圈，每个铁芯之间间距约1mm，每个铁芯底部曲率与被检测对象相同。

优选的，所述的连接器为长条形定制连接器，两侧具有40针插口，用于连接线圈，引出一条导线与外壳上的线圈接头连接。

优选的，所述的线圈为40针排线，材质为无氧铜，表面包括PVC塑料，采用树脂胶固定在铁芯刻槽上，排线与铁芯紧密贴合。

优选的，所述的所述外壳材质为硬质塑料，外壳底部根据被检测对象加工成相应曲率的弧形，与磁致伸缩带匹配。

优选的，所述的所述线圈接头为优质单针射频同轴连接器，与线圈连接器相连。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)常规纵向导波探头只能检测铁磁性材料，提供一种用于检测非金属储氢气瓶局部检测的纵向超声导波探头，检测灵敏度更高。

(2)由于纵向超声导波声速最快，因此缺陷回波先于其他模态干扰回波被探头接收，易于进行信号分析。

(3)该探头可以根据检测对象定制，用于检测气瓶的变截面处、瓶底和瓶口处等部位缺陷。

(4)该探头通过高性能磁致伸缩材料激励纵向导波，导波能量大幅提高，可以发现更小的缺陷。