[实用新型]一种新型漏斗型脉冲涡流检测探头

说明书

本实用新型涉及一种新型漏斗型脉冲涡流检测探头，该探头的激励线圈截面为平行四边形，是矩形截面的简单几何延伸，探头包括激励线圈、激励线圈接线端头、隧道磁电阻传感器、探头外壳、隧道磁电阻传感器接线端头、探头外壳后端盖的开口处和探头接触面；所述的探头外壳是一个带后端盖的圆管，所述的圆管的后端盖有一开口处，所述的激励线圈接线端头和所述的隧道磁电阻传感器接线端头从所述的圆管的后端盖开口处穿出；所述的探头接触面和所述的探头外壳连接，所述的激励线圈和所述的隧道磁电阻传感器固定在所述的探头接触面上；所述的激励线圈是空心线圈，所述的隧道磁电阻传感器放置在所述的激励线圈底部中间空心处。本实用新型探头有利于电磁场在导体内的扩散，从而提高对隐藏缺陷检测的灵敏度，特别是对亚表面缺陷的检测灵敏度方面。

技术领域

本实用新型涉及一种新型漏斗型脉冲涡流检测探头，特别适合于各种导体亚表面缺陷的快速检测工作，且灵敏度高。

背景技术

铝、铜、不锈钢等导电结构广泛应用于航空航天、铁路车辆、石油化工、核能等工程领域。恶劣和复杂的环境使其容易受到各种类型的损坏，其中，亚表面缺陷是对结构完整性和安全性构成严重威胁的关键缺陷。因此，定期采用无损检测技术对在役导电结构的亚表面缺陷进行检测和评价是必不可少的。脉冲涡流检测技术作为涡流无损检测的一个重要新兴分支，主要用于金属、导体材料表面、亚表面或不同深度的缺陷检测。

脉冲涡流检测技术与传统涡流检测技术相比有如下优点：1、脉冲涡流检测技术的激励为矩形脉冲信号，由于矩形脉冲信号的频谱丰富，所以检测信号中包含了更多的频域信息，具有更强的深层缺陷检测能力；2、脉冲涡流检测技术易实现仪器的小型化，且灵敏度高，特别适合装备的现场检测；3、脉冲涡流检测与超声波检测相比无需耦合剂，具有非接触检测的优点，并且被检测物体表面无需清洁，非常适合装备覆盖层下的金属结构缺陷检测；4、脉冲涡流检测还具有检测成本低、操作简单等特点。

脉冲涡流检测技术是通过检测激励磁场与感应涡流磁场二者叠加磁场的变化获取被测缺陷信息的，隧道磁电阻传感器具有磁场检测灵敏度高，体积小，抗恶劣环境等优点，能够很好地将磁场变化转换成电压变化信号而输出，因此本实用新型探头采用隧道磁电阻传感器来拾取缺陷信号。为了获得参考信号，首先将探头置于无缺陷的试样区域，再从参考信号中减去扫描缺陷区域的检测信号，以获得差分信号。计算机通过对差分信号进行特征提取：如峰值、峰值时间、过零时间等，来判断缺陷的有无、埋藏深度和大小。此外，为了提高亚表面缺陷检测的灵敏度，将传统矩形截面线圈变为平行四边形截面线圈，同时保持底部绕组的内径和外径与传统矩形截面线圈的内径和外径相同，形成漏斗型检测探头。这种探头可以聚焦电磁场，增大磁场在导体内部的扩散，从而提高了检测灵敏度和检测深度。

实用新型内容

为了实现上述需求，本实用新型提供一种新型漏斗型脉冲涡流检测探头，可有效实现导体亚表面缺陷的快速检测，且灵敏度高。

为实现上述的目的，本实用新型采取以下技术方案：一种新型漏斗型脉冲涡流检测探头，其特征在于它包括激励线圈、隧道磁电阻传感器、激励线圈接线端头、探头外壳、隧道磁电阻传感器接线端头、探头外壳后端盖的开口处和探头接触面；所述的探头外壳是一个带后端盖的圆管，所述的圆管的后端盖有一开口处，所述的激励线圈接线端头和所述的隧道磁电阻接线端头从所述的圆管的后端盖开口处穿出；所述的探头接触面和所述的探头外壳连接，所述的激励线圈和所述的隧道磁电阻传感器固定在所述的探头接触面上；所述的激励线圈是空心线圈，所述的隧道磁电阻传感器放置在所述的激励线圈底部中间空心处。

隧道磁电阻传感器用于测量导体中涡流感应磁场和激励线圈产生磁场叠加磁场的大小，测量方法简单，即给隧道磁电阻传感器加上稳定的直流电压，隧道磁电阻传感器就会将磁场变化转化成电压变化信号而输出。从参考信号中减去扫描缺陷区域的检测信号，以获得差分信号，计算机通过对差分信号进行特征提取分析：如峰值、峰值时间、过零时间等，来判断缺陷的有无、埋藏深度和大小。