[实用新型]高温探头

说明书

本实用新型为一种高温探头，用于连铸坯表面缺陷涡流检测，属于连铸坯表面探伤技术领域。

在连铸坯生产过程中，为保证炼钢，连铸和轧钢整条生产工艺流程，提高连轧质量，必须要在线及时发现热态铸坯上难以避免的缺陷，从而避免毫无意义的继续加工。目前采用涡流检测对连铸坯表面缺陷检测效果较好，其突出的特点是无须任何耦合介质，可实现非接触式工作，而且检测灵敏度较高。但是高温探头要在1100℃以上的高温探伤，装在高温探头中的涡流探头要在距连铸坯表面仅几毫米的距离下长时间工作，因此，探头必须能够承受1100℃以上的长时间的高温烘烤，否则探头将被强烈的热幅射烧毁，所以必须要对涡流探头进行高温防护和冷却。

本实用新型的目的是给出一种采用风水相结合的冷却方式和采用特殊金属形成全封闭结构的高温探头，它能保证涡流探头在热态检测时其内部温度始终保持在40℃以下，从而保证了涡流探头的电气性能和良好的机械强度，满足了动态检测需要。

下面结合附图进行详细描述：

图1为本实用新型的高温探头内部结构剖视图。

图2为安装在高温探头中的涡流探头示意图。

图3为涡流探头的线路以及与涡流探伤仪的连接图示。

本实用新型中的高温探头，如图1所示，主要由芯子1，水套2，套筒3，主送风管5，支送风管6和套筒盖4组成。芯子1位于高温探头的中心，涡流探头8安装在芯子1的底部中心，芯子1的内壁园周上成120°均匀分布着三支支送风管6，支送风管6与芯子1的内壁焊接在一起并延伸到芯子1的底部。三支支送风管6所构成的内园正好嵌入涡流探头8，芯子1的底部用高阻合金封闭层7密封，高阻合金为NiCrMnSi合金材料，高阻合金封闭层7将涡流探头8和被测铸坯表面隔离，以防止强烈的热幅射损坏涡流探头8，高阻合金对电磁信号衰减很小，且封闭层的厚度仅为0.3mm左右，因此对检测结果影响不大。三支支送风管6在芯子1的上半部汇集到主送风管5，通过皮管与气泵相连。在芯子1的上部园周上均匀分布有6个通风孔10。压缩空气由气泵通过皮管泵入到主送风管5，再进入三支支送风管6，然后急速吹击涡流探头8的底部，并使由被测铸坯表面幅射来的热量迅速通过通风孔10排出。水套2用来对芯上1的外壁进行循环水保护，芯子1插入水套2的内腔并与其内壁紧配合，水套2的上部各有一个进水入口12和一个排水口13，冷水由进水口12进入水套2再由排水口13流出，水套2中流动的冷水使芯子1与外界高温环境完全隔绝，对芯子1内部的风冷起补偿作用，这样水套2中的冷水就成为芯子1的保护层，防止高温从四周向芯子1幅射。高温探头的外壳为一套筒3，水套2和芯子1均装于套筒3内，水套2的外园壁与套筒3的内园壁相配合。在套筒3的园壁上部均布有8个散热孔11，用来封闭套筒3的套筒盖4上也开有4个以上散热孔14，从芯子1的通风孔10排出的热风可及时通过散热孔11和14向外排出。套筒3的壁厚应不小于5mm，以利于对其内部部件构成保护。电缆线9将涡流探头8与涡流探伤仪连接起来。

一般来说，影响连铸坯质量的因素主要来源于其表面的裂纹，然而由于受工艺影响，铸坯表面常出现规律性的振痕，虽然这类缺陷本身对材料质量无大妨害，但却给表面涡流探伤带来麻烦。因为振痕引起的噪声往往大于裂纹信号，采用常规的涡流探头不仅不能克服振痕对探伤的影响，而且探头和裂纹的相对运动、取向也影响检测效果。为此，本实用新型采用了如图2、图3所示的涡流探头。该涡流探头由磁芯15、骨架16、线圈绕组17和接头18组成。骨架16用胶木或尼龙制作，线圈绕组17用漆包线绕制，磁芯采用铁氧体，铁氧体的高磁导率区域在100K～1MHZ。在图3中与涡流探头8相连接的仪器激励采用变压器耦合方式，并与涡流探头8按桥路方式连接，这样可以有效地抑制提离效应，同时也有益于提高检测速度。涡流探头的测量信号以直接耦合方式输入给涡流探伤仪放差动的大单元19，再做相敏检波、滤波和相位旋转（或信号旋转）的信号处理。

在使用涡流探头时，馈电给涡流探头的激励源应具备足够的能量，以增加场的强度和投射距离、提高检测灵敏度，所以应采用闭环的电流源系统。

采用上述的涡流探头具有下述优点：

①可以利用信号相位的差异抑制比裂纹深的振痕，振痕深度可以是0～2mm。

②探伤中裂纹的取向不受限制，均能很好的检出。

本实用新型的高温探头具有良好的高温防护及检测性能，可抗1100℃以上的高温，安装在其中的涡流探头能克服振痕对探伤的影响，检测精度较高，且高温探头结构简单，容易制造。