[发明专利]涡流检测装置和系统

说明书

本申请提供一种涡流检测装置和系统，涡流检测装置包括：磁性氧化物；线圈，缠绕在磁性氧化物表面；激励电路，电性连接于线圈，用于向线圈提供激励信号，使线圈产生交变磁场。能够聚集激励线圈产生的磁场，使传感器阻抗变化更为明显，具有结构简单，灵敏度高，检测速度快、效率高的特点。

技术领域

本申请涉及金属材料表面检测领域，具体而言，涉及一种涡流检测装置和系统。

背景技术

目前，随着材料技术的迅猛发展，合金及复合材料因其具有优异的性能，广泛应用于航空航天、军工、化工领域，成为至关重要的战略资源。在航空航天领域中使用最多的两种材料是钛纤维增强聚合物(CFRP)和钛合金。其中，由于CFRP具有高强度、低质量、耐高温、耐腐蚀的优点，商用飞机对其需求量已达到60％。此外，钛合金也大量应用于飞机的构成材料，例如起落架、轨道、驾驶窗边框等。实际上，航空航天材料由于长期工作，存在表面磨损、碰撞、冲击、分层、裂纹等问题。因此，精确有效的检测手段对于预防事故发生、减少经济损失具有重要意义。

常用的无损检测技术有超声波检测技术、射线检测技术、热成像检测技术、磁粉技术和涡流检测技术等。超声波检测技术具有较快的扫描速度、良好的检测能力，但是该技术需要耦合剂，且超声在复合材料中衰减较快。射线检测技术可以对待测工件三维可视化，数据可以快速地读取，其缺点在于检测效率低、成本高。热成像检测技术可以大面积检测，效率高。劣势在于不能检测较深的缺陷，且需要高灵敏度的仪器。磁粉技术检测速度快，对表面的缺陷较为敏感，但仅适用于铁磁性材料。

涡流检测技术对于合金及导电复合材料十分有效，在航空航天、军工领域应用十分广泛。其基本原理是载有交变电流的线圈会产生交变磁场，当线圈靠近待测工件时，根据电磁感应定律可知，待测工件表面会产生涡流。涡流所产生的二次磁场被线圈所接收，根据待测工件的电磁特性与物理/结构特性之间的关系，可通过线圈阻抗或输出电压的变化情况对待测工件进行评估。因此，涡流检测技术具有(1)非接触工作，检测速度快，且不需要耦合剂；(2)便于信号处理和存储(3)受环境的噪声影响较小(4)成本低。实际上，大多线圈传感器产生的磁场较为稀疏，导致待测工件表面的涡流密度低，不利于后续的处理和对小缺陷的检测评估，因此需要一种高灵敏度的涡流检测装置实现对微小缺陷的检测和评估。

电容成像技术技术(Non-destructive evaluation of composite materialsusing a capacitive imaging technique,Composites:Part B,2012,43:1282-1292)及超声技术(Non-contact ultrasonic detection of angled surface defects.NDTEInternational,2011，44:353-360.)用于金属待测工件缺陷检测，然而上述传感器结构及测量系统比较复杂，实现难度较大。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种涡流检测装置和系统，能够聚集激励线圈产生的磁场，使传感器阻抗变化更为明显，具有结构简单，灵敏度高，检测速度快、效率高的特点。

第一方面，本发明提供一种涡流检测装置，包括：磁性氧化物；线圈，缠绕在磁性氧化物表面；激励电路，电性连接于线圈，用于向线圈提供激励信号，使线圈产生交变磁场。

在可选的实施方式中，磁性氧化物包括铁氧体。

在可选的实施方式中，铁氧体呈马鞍形，铁氧体的一侧开口，在开口处分别具有第一端点和第二端点。

在可选的实施方式中，第一端点和第二端点的切线交点，切线交点距离铁氧体底端的竖直距离范围在0.1mm至0.5mm。

在可选的实施方式中，铁氧体的内径长度为1.35mm-1.65mm。

在可选的实施方式中，铁氧体的外径长度为1.85mm-2.15mm。