[发明专利]抗干扰强的均匀场激励方向性涡流探头及检测方法

权利要求书

1.抗干扰强的均匀场激励方向性涡流探头，其特征在于：该探头为外置的涡流检测探头，将其置于待测金属构件(1)的表面进行扫查检测；包括激励部分和检出部分，所述激励部分为一矩形激励线圈，包含大矩形骨架(2)以及均匀绕制在大矩形骨架上的多匝导线(4)；所述检出部分为两个盘式小线圈(3)，位于矩形激励线圈的正下方；

所述检出部分为一差分检出单元，由两个轴线与待测金属构件(1)法向垂直的盘式小线圈(3)组成；以矩形激励线圈下表面的中心导线为对称轴，两个盘式小线圈对称分布在矩形激励线圈下表面，且位置为矩形激励线圈下表面的中心，与矩形激励线圈之间有提离距离；

所述矩形激励线圈的尺寸比两个盘式小线圈(3)的尺寸大至少1个数量级，以使得两个盘式小线圈处于相对均匀的激励磁场中，两个盘式小线圈(3)的轴向与矩形激励线圈的轴向保持一致，一方面提高探头对缺陷的检测灵敏度，另一方面也有效减弱提离噪声的影响，提高探头对噪声的抗干扰能力；

所述的抗干扰强的均匀场激励方向性涡流探头的检测方法，

首先，向矩形激励线圈中通入稳态正弦激励电流，该稳态正弦激励电流会产生交变磁场即直接磁场，置于该交变磁场中的待测金属构件(1)会产生相对均匀的涡流场；交变的涡流场又会感生出二次磁场，直接磁场和二次磁场叠加后的复合磁场会使两个盘式小线圈(3)两端产生电压信号；由于受到待测金属构件(1)不同形态以及不同大小缺陷的影响，感生出的二次磁场也将产生相应的变化，进而使两个盘式小线圈(3)中产生不同的电压信号；

其次，相对于检出部分的盘式小线圈(3)，矩形激励线圈的尺寸设计得足够大，使得两个盘式小线圈可处于相对均匀的磁场中，取两个盘式小线圈(3)的差分信号为最终检出信号；当均匀涡流场区域无缺陷时，两个盘式小线圈(3)的检出信号相同，则最终的检出差分信号原理上应为0；而当均匀涡流场区域存在缺陷时，缺陷会对均匀涡流场产生扰动，此时最终的检出差分信号也会被扰动；此外，由于两个盘式小线圈的轴向与矩形激励线圈的轴向保持一致，增强二次磁场对检出线圈的穿过率；

最后，激励部分的矩形激励线圈和检出部分的两个盘式小线圈(3)为一整体，将其置于待测金属构件(1)表面进行扫描；将检出信号与无缺陷构件的检出信号进行对比，判断当前扫描区域是否存在缺陷；若存在缺陷，则通过对待测金属构件该区域进行重复扫描，最终确定缺陷的位置，并进一步结合信号处理分析评价缺陷的尺寸；

与此同时，利用矩形激励线圈在待测金属构件(1)内感应出的涡流具有方向性的特点，通过旋转探头，分析扫查方向和扫查信号的关系，对缺陷方向进行有效识别。

2.根据权利要求1所述的抗干扰强的均匀场激励方向性涡流探头，其特征在于：所述检出部分的两个盘式小线圈(3)的导线绕制方向相同。

3.根据权利要求1所述的抗干扰强的均匀场激励方向性涡流探头，其特征在于：所述检出部分最终检出信号为两个盘式小线圈(3)的差分信号。