專利名稱：一種可組裝場量檢測型渦流探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可組裝場量檢測型渦流探頭，它適用于對金屬結(jié)構(gòu)部件進行渦流 無損檢測。
背景技術(shù)：
無損檢測技術(shù)在核電站蒸氣管維護，航空航天裝備維護，管、線、棒材生產(chǎn)等行業(yè) 具有重要作用。其中，渦流無損檢測技術(shù)因具有無接解、易實現(xiàn)自動化、檢測能力強等優(yōu)點 而得到了越來越廣泛的應(yīng)用。渦流探頭是渦流無損檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部件，對檢測系統(tǒng) 性能具有決定性的影響作用?，F(xiàn)有的渦流探頭主要有陰抗檢測型渦流探頭和場量檢測型渦 流探頭。阻抗檢測型渦流探頭一般彩圓柱形線圈，該線圈既作為激勵單元，又作為檢測單 元，通過測量線圈等效阻抗的變化來判斷被測對象特征。線圈等效阻抗一般通過渦流檢測 系統(tǒng)中的測量橋路進行檢測，而測量橋路在脈沖激勵和多頻激勵條件下不易平衡。場量檢 測型渦流探頭相對于阻抗型渦流檢測探頭具有較高的靈敏度，其一般由激勵單元和檢測單 元兩部分構(gòu)成。激勵單元一般為圓柱形線圈，放置于被檢測對象表面可感應(yīng)產(chǎn)生渦流場，當(dāng) 被檢測對象表面出現(xiàn)裂紋時，產(chǎn)生擾動場。檢測單元由檢測線圈或者其它磁測量器件構(gòu)成， 如霍爾器件、磁阻器件等，可以通過測量檢測單元擾動信號的變化進而判斷被測對象表面 的特性。現(xiàn)有的場量檢測型渦流探頭，其激勵單元和檢測單元放置時采用同軸方式，檢測單 元輸出的基信號過大，使檢測輸出信號不能充分放大，會限制靈敏度的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有阻抗檢測型渦流探頭的測量橋路在多種激勵條件下 不易平衡的不足，同時也克服現(xiàn)有場量檢測型渦流探頭激勵單元和檢測單元同軸，其輸出 基信號過大的缺點，提供一種檢測靈敏度高、組成單元可互換的場量檢測型渦流探頭。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種可組裝場量檢測型渦流探頭，包括激勵模塊、檢測模塊 和接線模塊，其中激勵模塊，包括由絕緣材料構(gòu)成的長方體骨架和激勵單元。激勵單元是繞制在長 方體骨架上的多匝漆包線，漆包線的繞制方向平行于長方體骨架的長邊或?qū)掃?。在長方體 骨架的每個頂點處且平行于長方體骨架的高邊延伸出一個安裝支柱。優(yōu)選情況下，長方體 骨架的長寬高比例為8 5 5，長、寬、高的尺雨范圍均為20毫米至60毫米。漆包線的繞 制匝數(shù)為300匝至500匝，線徑在0. 15毫米至0. 50毫米。檢測模塊，包括若干個檢測單元和一個由絕緣材料構(gòu)成用于固定的平板。檢測單 元是弱磁測量元件，如繞制的檢測線圈或集成磁測量器件等，檢測單元固定在平板中部。平 板的四角延伸出四個安裝支架。利用檢測模塊的安裝支架和激勵模塊的安裝支柱，將檢測 模塊和激勵模塊緊固連接，連接方向使檢測單元的感應(yīng)方向與激勵模塊的激勵單元產(chǎn)生的 激勵磁場正交。使用時，檢測單元的感應(yīng)方向與被檢測對象的表面垂直。接線模塊，包括一個印刷電路板和一個由絕緣材料構(gòu)成的底座。印刷電路板固定在底座上，其基板上印制有若干個導(dǎo)電通路。底座的四角延伸出四個安裝支架。通過底座 的安裝支架和激勵模塊的安裝支柱，接線模塊和激勵模塊固定連接。激勵模塊的漆包線兩 端接頭、檢測模塊的檢測單元兩端接頭分別制作成雙絞線，每條雙絞線電連接至印刷電路 板的一對導(dǎo)電通路。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的激勵模塊可繞制不同方向、不同匝數(shù)或不同 線徑的漆包線，實現(xiàn)不同的激勵特性；檢測模塊可安裝不同特性的檢測單元，構(gòu)成一維渦流 探頭、二維渦流探頭、陣列渦流探頭等。根據(jù)檢測需求將激勵模塊和檢測模塊進行組合，形 成需要的渦流探頭可實現(xiàn)靈活多樣的檢測能力。該渦流探頭其激勵單元在被測對象表面感應(yīng)的渦流場在窨上為金質(zhì)獎強渦流場， 檢測單元的感應(yīng)方向與金質(zhì)獎強渦流場正交。檢測單元位于激勵模塊底部的中央，其感應(yīng) 信號主要來自缺陷產(chǎn)生的擾動場，避免了激勵磁場感應(yīng)信號的干擾，不會產(chǎn)生過大的基信 號，提高了渦流檢測系統(tǒng)的檢測靈敏度。


圖1是本發(fā)明渦流探頭的激勵模塊的長方體骨架結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明檢測模塊的平板結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明接線模塊的底座結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的渦流探頭實施例形狀結(jié)構(gòu)圖；附圖標(biāo)號1長方體骨架；2安裝支柱；3平板；4檢測模塊的安裝支架；5平板方 孔；6、底部平板；7、豎直平板；8、接線模塊的安裝支架；9印刷電路板安裝孔；10、漆包線； 11、檢測單元；12印刷電路板；13漆包線兩端接頭；14檢測單元兩端接頭。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明；圖1是本發(fā)明渦流探頭某一具體實施方式
的激勵模塊的長方體骨架結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖所示，長方體骨架1的長、寬、高的方向分別為X方向Y方向和Z方向，在長方體骨架1 的頂點且平行于長方體骨軻的高邊，即Z方向延伸出八個安裝支柱2，在安裝支柱2上開設(shè) 有螺孔。圖2是本發(fā)明渦流探頭某一具體實施方式
的檢測模塊的平板結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所 示，檢測模塊的平板3四角延伸出四個安裝支架4，在安裝支架4上開設(shè)有螺孔。利用絕緣 螺釘，通過安裝支架4和激勵模塊的安裝支柱2，將檢測模塊和激勵模塊固定在一起，使檢 測單元的感應(yīng)方向與激勵模塊的激勵單元產(chǎn)生的激勵磁場正交。平板3中央開設(shè)有方孔5 用于安裝固定檢測單元。圖3是本發(fā)明渦流探頭某一具體實施方式
的接線模塊的底座結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所 示，底座由底部平板6和豎直平板7構(gòu)成，底部平板6的四角延伸出四個安裝支架8，在安裝 支架8上開設(shè)有螺孔；豎直平板7上開設(shè)有兩個圓形固定孔9，用于安裝印刷電路板12。圖4是本發(fā)明渦流探頭的實施例一。在激勵模塊的長方體骨架1上沿其寬度方向 繞制了漆包線10，作為激勵單元；在檢測模塊的平板3中央安裝一個檢測單元11，該檢測單 元為圓柱形線圈；接線模塊底座 直平板7上安裝印刷電路板12 ；漆包線10的兩端接頭
413和檢測單元11的兩端接頭14制作成雙絞線，每條雙絞線電連接至印刷電路板12的一對 導(dǎo)電通路；激勵模塊、檢測模塊和接線模塊通過絕緣螺釘完成緊固連接。
在使用渦流探頭過程中，利用印刷電路板的導(dǎo)電通路將探頭與渦流外圍電路進行 電連接后，確保探頭高度方向與被檢對象表面垂直，可以持握探頭對被檢對象進行手動掃 描檢測；也可以將探頭固定在產(chǎn)品生產(chǎn)線上，實現(xiàn)產(chǎn)品的自動檢測。
權(quán)利要求
一種可組裝場量檢測型渦流探頭，它包括激勵模塊、檢測模塊和接線模塊，其特征是激勵模塊由絕緣材料構(gòu)成的長方體骨架和激勵單元構(gòu)成；激勵單元是繞制在長方體骨架上的多匝漆包線，漆包線的繞制方向平行于長方體骨架的長邊或?qū)掃叄辉陂L方體骨架的每個頂點處且平行于長方體骨架的高邊延伸出一個安裝支柱；檢測模塊由若干個檢測單元和一個由絕緣材料構(gòu)成用于固定的平板；檢測單元是弱磁測量元件，固定在平板中部；平板的四角延伸出四個安裝支架，利用檢測模塊的安裝支架和激勵模塊的安裝支柱，將檢測模塊和激勵模塊堅固連接；接線模塊由一個印刷電路板和一個由絕緣材料構(gòu)成的底座；印刷電路板固定在底座上，其基板上印制有若干個導(dǎo)電通路；底座的四角延伸出四個安裝支架；通過底座的安裝支架和激勵模塊的安裝支柱，接線模塊和激勵模塊固定連接；激勵模塊的漆包線兩端接頭，檢測模塊的檢測單元兩端接頭分別制作成雙絞線，每條雙絞線電連接至印刷電路板的一對導(dǎo)電通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可組裝場量檢測型渦流探頭，其特征在于激勵模塊的長 方體骨架的長寬高比例為8 5 5，長、寬、高的尺雨范圍均為20毫米至60毫米，激勵模 塊的漆包線的繞制匝數(shù)為300匝至500匝，線徑在0. 15毫米至0. 50毫米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可組裝場量檢測型渦流探頭，包括激勵模塊、檢測模塊和接線模塊，其中激勵模塊包括由絕緣材料構(gòu)成的長方體骨架和激勵單元，檢測模塊包括若干個檢測單元和一個由絕緣材料構(gòu)成用于固定的平板。接線模塊包括一個印刷電路板和一個由絕緣材料構(gòu)成的底座。激勵模塊可繞制不同方向、不同匝數(shù)或不同線徑的漆包線，實現(xiàn)不同的激勵特性；檢測模塊可安裝不同特性的檢測單元，形成需要的渦流探頭可實現(xiàn)靈活多樣的檢測能力。
文檔編號G01N27/90GK101949891SQ201010251708
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者陳靖醫(yī) 申請人:陳靖醫(yī)