PCCP钢丝断丝检测的收发探头组件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种PCCP钢丝断丝检测的收发探头组件，包括车体、发射探头、接收探头和一长度可调的探头支撑臂，所述接收探头设于所述探头支撑臂的一端，所述接收探头和探头支撑臂均安装于所述车体上；所述接收探头包括用以响应涡流信号，从而感应出电压信号的接收线圈和低噪声放大器；经所述接收线圈感应出的电压信号经所述低噪声放大器放大后输入到一个探测主机中；所述发射探头包括用以响应所述探测主机输入的交流信号，发射相应的电磁波信号，从而在PCCP管壁上感应出涡流信号的发射线圈和用于衰减所述发射线圈与外部接收探头之间的直接耦合信号的屏蔽盘，所述发射线圈设于所述屏蔽盘内。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种PCCP钢丝断丝检测的收发探头组件，包括车体、发射探头、接收探头和一长度可调的探头支撑臂，所述接收探头设于所述探头支撑臂的一端，所述接收探头和探头支撑臂均安装于所述车体上；所述接收探头包括用以响应涡流信号，从而感应出电压信号的接收线圈和低噪声放大器；经所述接收线圈感应出的电压信号经所述低噪声放大器放大后输入到一个探测主机中；所述发射探头包括用以响应所述探测主机输入的交流信号，发射相应的电磁波信号，从而在PCCP管壁上感应出涡流信号的发射线圈和用于衰减所述发射线圈与外部接收探头之间的直接耦合信号的屏蔽盘，所述发射线圈设于所述屏蔽盘内。【专利说明】PCCP钢丝断丝检测的收发探头组件
本技术涉及混凝土领域，尤其涉及一种PCCP钢丝断丝检测的收发探头组件。
技术介绍
PCCP管（PrestressedConcreteCylinderPipe)是带钢筒的预应力混凝土管的 简称，是目前国际上使用广泛的大口径、耐高压管材，由嵌埋薄钢筒的管芯、缠在管芯外的 预应力钢丝（直径）和钢丝外的水泥砂浆保护层组成，如图1所示。管子的两端分别焊有 钢制的承口圈和插口圈，管子的柔性接头采用滑动胶圈密封。在工作状态下，嵌埋在管壁中 的薄钢筒具有抗渗功能，缠绕在管芯外的预应力钢丝及管芯的混凝土壁承受管材的内水压 力及外荷载，因此PCCP管是一种将钢管与普通预应力混凝土管的优点相结合的管种。 远场涡流变压器耦合（RFECTC)技术采用内探头方式检测金属管材，此技术的特 点在于既能检查黑色金属材料，又能检查有色金属材料，并且对内部的或外部的异常情况 具有相同的灵敏度。采用单探头就能探测凹坑、裂纹和管壁的整体减薄。 采用一个激励线圈在管壁内以低的磁化水平感应出周向的涡流，与较常规的涡 流检测不同，该技术将检测线圈沿着管道放置在距激励线圈2?3倍管径处，检测器信号相 对于激励线圈的相位通常被用作管壁特性的度量。 由频率相当低的正弦信号所驱动的激励线圈，在管道中产生的内部电磁场，能在 激励线圈的两边分成三个性质不同的区域，这些区域被称为直接耦合区、过渡区和远场区， 如图1所示，远场涡流变压器耦合技术原理示意图。 尽管多少受到管道存在的影响，直接耦合区主要是来自激励线圈直接对准的耦 合，起一个简单的变压器的作用。直接激励的强度在激励线圈的附近是很大的，但随距激励 线圈的距离增加而迅速衰减，大多数的涡流仪器工作在此直接激励区或近场区。然而，在设 备尺寸有限的条件下，激励线圈和接收线圈的距离不能满足2-3倍管径的距离要求，就无 法实现有效的断丝检测。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在设备尺寸有限的条件下实现PCCP管的断丝检 测。 为了解决这一技术问题，本技术提供了一种PCCP钢丝断丝检测的收发探头 组件，包括车体、发射探头、接收探头和一长度可调的探头支撑臂，所述接收探头设于所述 探头支撑臂的一端，所述接收探头和探头支撑臂均安装于所述车体上； 所述接收探头包括用以响应涡流信号，从而感应出电压信号的接收线圈和低噪声 放大器；经所述接收线圈感应出的电压信号经所述低噪声放大器放大后输入到一个探测主 机中； 所述发射探头包括用以响应所述探测主机输入的交流信号，发射相应的电磁波信 号，从而在PCCP管壁上感应出涡流信号的发射线圈和用于衰减所述发射线圈与外部接收 探头之间的直接耦合信号的屏蔽盘，所述发射线圈设于所述屏蔽盘内。 在进行断丝检测时，所述探头支撑臂的长度能够使得所述接收探头和发射探头沿 PCCP管径向排布，且进一步使得所述接收探头位于PCCP管内侧的底部，发射探头位于PCCP管内侧的顶部。 所述屏蔽盘为双层屏蔽结构，包括一层铜皮层和一层铁皮层。 所述发射线圈采用单回路线圈。 所述发射线圈采用漆包线绕制。 所述接收线圈采用单回路线圈。 所述接收线圈采用漆包线绕制。 所述接收线圈和发射线圈的绕制方向互相垂直。 所述接收线圈的绕制轴心水平设置，所述发射线圈的绕制轴心坚直设置。所述探 头支撑臂包括固定杆、一级伸缩杆和二级伸缩杆，所述接收探头设于所述二级伸缩杆上，所 述固定杆安装于所述车体上； 所述一级伸缩杆沿所述固定杆的轴向相对于所述固定杆伸缩，且通过一个紧固件 实现松紧； 所述二级伸缩杆沿所述一级伸缩杆轴向相对于所述一级伸缩杆伸缩，且通过一个 紧固件实现松紧。 本技术在设备尺寸有限的条件下考虑到发射探头和接收探头直接耦合过来 的能量远大于远场涡流信号的能量。通过屏蔽盘的设置，可以衰减或阻断发射探头和接收 探头之间，即激励线圈和接收线圈之间的直接耦合路径，突出远场涡流信息，使远场距离远 小于2-3倍管径。此外，本技术还引入了探头支撑臂，实现了两个探头之间的距离可 调。 【专利附图】【附图说明】 图1是现有技术中远场涡流变压器耦合技术原理示意图 图2是本技术一实施例中PCCP钢丝断丝检测系统的连接示意图； 图3是本技术一实施例中PCCP钢丝断丝检测系统的结构示意图。 【具体实施方式】 以下将结合图1至图3对本技术提供的PCCP钢丝断丝检测的收发探头组件 及使用该组件的PCCP钢丝断丝检测系统进行详细的阐述，其为本技术一可选的实施 例，可以认为，本领域的技术人员在不改变本技术精神和内容的范围内能够对其进行 修改和润色。 首先，先大致介绍下采用该发射端子系统的PCCP钢丝断丝探测系统。 本实施例提供了一种PCCP钢丝断丝检测系统，请参考图2和图3,包括主控计算 机、探测主机、接收探头、发射探头、车体和测距轮，所述主控计算机、探测主机、接收探头、 发射探头和测距轮均设于所述车体上且随所述车体一同行进，所述接收探头、发射探头和 测距轮、主控计算机均与所述探测主机连接。 关于所述发射探头： 所述发射探头包括发射线圈和屏蔽盘，所述发射线圈设于所述屏蔽盘中，所述发 射线圈，至少用以响应所述探测主机输入的交流信号，发射相应的电磁波信号，从而在PCCP 管壁上感应出涡流信号；所述屏蔽盘至少用于衰减所述发射线圈与接收探头之间的直接耦 合信号；所述交流信号包括了互相匹配的测试交流信号和同步参考交流信号；依据屏蔽盘 的作用，可知晓其具体的形状以及其与发射线圈间的空间关系，是以能实现衰减直接耦合 信号为准。 发射线圈是一种换能器，把低频功放输出的交流信号转换成电磁波信号并发射出 去，在PCCP管壁上感应出涡流信号。 发射线圈要求具有高的能量转换效率和低的能量损耗，即要求有较高的品质因数 (Q)，通常依据工作频率选择绕制线圈的导线。低频段工作的电感线圈应采用漆包线等带绝 缘的导线绕制。对于工作频率在几十千赫至两兆赫之间的电感线圈，应采用多股绝缘导线 绕制，以增加导体有效截面积，减少集肤效应的影响，可使Q值提高30 % -40 %。对于工作频 率高于2MHz的电感线圈，应采用单股粗导线绕制，导线的直径一般在0. 3-1. 5mm之间。本 系统的工作频率较低，因此选用漆包线作为绕制线圈的导线。 发射线圈的形式采用单回路线圈形式，单回路线圈的优点是其感应场的分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PCCP钢丝断丝检测的收发探头组件，其特征在于：包括车体、发射探头、接收探头和一长度可调的探头支撑臂，所述接收探头设于所述探头支撑臂的一端，所述接收探头和探头支撑臂均安装于所述车体上； 所述接收探头包括用以响应涡流信号，从而感应出电压信号的接收线圈和低噪声放大器；经所述接收线圈感应出的电压信号经所述低噪声放大器放大后输入到一个探测主机中； 所述发射探头包括用以响应所述探测主机输入的交流信号，发射相应的电磁波信号，从而在PCCP管壁上感应出涡流信号的发射线圈和用于衰减所述发射线圈与外部接收探头之间的直接耦合信号的屏蔽盘，所述发射线圈设于所述屏蔽盘内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田华，彭正辉，徐进，王春和，朱今祥，吴燕民，钱明，吴国芳，于符静，扈罗全，杜泽，许晓东，王娜，
申请(专利权)人：苏州混凝土水泥制品研究院有限公司，信息产业部电子第二十二研究所青岛分所，
类型：新型
国别省市：江苏;32