一种适用于圆管检测的超声导波扭转模态的传感器阵列制造技术

本实用新型专利技术属于无损检测技术领域，一种适用于圆管检测的超声导波扭转模态的传感器阵列，包括圆管，所述圆管的外壁上环绕设有多个固定块，所述固定块的一端和圆管的外壁固定连接，所述固定块上套设有线圈，相邻两个所述固定块之间均设有一对模具，所述模具的一端和线圈的外壁固定连接，同一对两个所述模具之间均插设有磁铁，所述磁铁远离圆管的一侧设有挡板，所述挡板的一端固定连接有卡块，所述挡板远离卡块的一端贯穿模具并向外延伸，所述模具上设有与挡板对应的贯穿口，所述挡板延伸的一端固定连接有拉杆。本实用新型专利技术实现了对多种模态信号的接收提供新的途径，能够检测到导波模态的转化，使得对圆管损伤的检测分析更加精准。

A sensor array for ultrasonic guided wave torsional mode applied to circular tube inspection

The utility model belongs to the technical field of non-destructive testing, and a sensor array for ultrasonic guided wave torsional mode for circular tube testing includes a circular tube. The outer wall of the circular tube is surrounded by a plurality of fixing blocks, one end of the fixing block is fixedly connected with the outer wall of the circular tube, and the fixing block is covered with coils and two adjacent ones. A pair of dies are arranged between the fixing blocks, one end of the die and the outer wall of the coil are fixedly connected, and a magnet is inserted between the same pair of the two dies. A baffle is arranged on one side of the magnet away from the circular pipe. One end of the baffle is fixedly connected with a chuck, and the baffle is penetrated through the die and directed toward the die far from the one end of the chuck. External extension, the die is provided with a through hole corresponding to the baffle, and one end of the baffle extension is fixedly connected with a pull rod. The utility model provides a new way for receiving multiple modal signals, detects the transformation of guided wave modes, and makes the detection and analysis of pipe damage more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于圆管检测的超声导波扭转模态的传感器阵列
本技术属于无损检测
，具体为一种适用于圆管检测的超声导波扭转模态的传感器阵列。
技术介绍
目前，常规管道无损检测的方法包含:超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透和涡流检测方法。但是这些常规的无损超声检测技术都存在一定的缺陷，例如:必须剥离外包层、必须逐点检测、检测效率低等。超声导波检测技术是无损检测领域的一种新技术,具有高效、快速和大范围缺陷检测能力的优点，能够实现板、管和杆等结构的快速无损检测,通过在结构某处布置换能器或换能器阵列即可实现数十米范围内结构的全局检测。圆管检测中超声导波模态有三类：轴对称的纵向模态(L模态)、扭转模态(T模态)和非轴对称的弯曲模态(F模态)。目前，多采用模态L(0,2)和模态T(0,1)作为激发模态。L模态的优点为检测灵敏度高、容易激发、传播速度快、检测距离远，但是其无法实现轴向定位。T模态则对轴向损伤能够做出准确定位，且在管道传播过程中能量损失小。T(0,1)模态导波具有非频散的特性，传播距离长，衰减小，所以其在低频段的非频散特性能够很好地使信号衰减与缺陷检测灵敏度之间的矛盾得以解决。目前，用于激励、接收超声导波的传感器主要有压电传感器、磁致伸缩传感器、脉冲激光传感器、电磁声传感器。磁致伸缩传感器优点为非接触、无需耦合剂,且不需要借助端面进行检测，在实际应用中更容易安装,适合工程应用。国内众多学者对磁致伸缩传感器进行了深入的研究,例如:中国申请号201310322976.6，申请日2013.07.29，名称为《一种低阶扭转模态电磁声阵列传感器》的专利；但是以上技术具有快速、检测时重复性好等优点，但其为整体接收式传感器，相对于分体接收传感器阵列对多种模态导波信号接收的实现较差，损伤检测不够灵敏，不能够对损伤进行轴向定位。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种适用于圆管检测的超声导波扭转模态的传感器阵列，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种适用于圆管检测的超声导波扭转模态的传感器阵列，包括圆管，所述圆管的外壁上环绕设有多个固定块，所述固定块的一端和圆管的外壁固定连接，所述固定块上套设有线圈，相邻两个所述固定块之间均设有一对模具，所述模具的一端和线圈的外壁固定连接，同一对两个所述模具之间均插设有磁体，所述磁体远离圆管的一侧设有挡板，所述挡板的一端固定连接有卡块，所述挡板远离卡块的一端贯穿模具并向外延伸，所述模具上设有与挡板对应的贯穿口，所述挡板延伸的一端固定连接有拉杆。作为优选地，所述固定块上套设的线圈层数为2-3层。作为优选地，所述磁体的尺寸为3mm×3mm×50mm。作为优选地，所述挡板上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与卡块和模具固定连接。作为优选地，所述磁体为钕铁硼永磁体。作为优选地，所述拉杆上固定套接有绝缘套。与现有技术相比，本技术的有益效果是：线圈为2-3层，线圈可方便移除，分别均匀周向装配于同一对两个模具之间，线圈在通电后可产生圆管径向方向磁场；同时长方体钕铁硼永磁体分别周向均匀装配于模具的周向夹槽内，磁体可产生圆管周向方向的周向偏置静磁场，线圈与磁体产生的磁场相互作用，可实现对多种模态导波信号的接收，且由于多个磁体及线圈周向分布于圆管外侧，使得检测灵敏度更高。本技术实现了对多种模态信号的接收提供新的途径，能够检测到导波模态的转化，使得对圆管损伤的检测分析更加精准。附图说明图1为本技术提出的一种适用于圆管检测的超声导波扭转模态的传感器阵列的结构示意图；图2为图1的A处结构示意图。图中：1-圆管，2-固定块，3-线圈，4-模具，5-磁体，6-挡板，7-卡块，8-拉杆，9-弹簧。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。请参阅图1-2，一种适用于圆管检测的超声导波扭转模态的传感器阵列，包括圆管1，圆管1的外壁上环绕设有多个固定块2，用于套设线圈3，固定块2的一端和圆管1的外壁固定连接，固定块2上套设有线圈3，用于产生磁场，相邻两个固定块2之间均设有一对模具4，用于支撑磁体5，模具4的一端和线圈3的外壁固定连接，同一对两个模具4之间均插设有磁体5，用于产生磁场，磁体5远离圆管1的一侧设有挡板6，用于固定磁体5，挡板6的一端固定连接有卡块7，防止挡板6脱落，挡板6远离卡块7的一端贯穿模具4并向外延伸，模具4上设有与挡板6对应的贯穿口，挡板6延伸的一端固定连接有拉杆8，用于拉动挡板6；进一步的，固定块2上套设的线圈3层数为2-3层，方便拆卸线圈3；进一步的，磁体5的尺寸为3mm×3mm×50mm，增强磁场的强度；进一步的，挡板6上套设有弹簧9，弹簧9的两端分别与卡块7和模具4固定连接，对挡板6起到一定的弹性支撑；进一步的，磁体5为钕铁硼永磁体，增强磁体5的磁性；进一步的，拉杆8上固定套接有绝缘套，防止拉杆8干扰磁场。工作原理：线圈3为2-3层，线圈3可方便移除，分别均匀周向装配于同一对两个模具4之间，线圈3在通电后可产生圆管1径向方向磁场；同时长方体钕铁硼永磁体分别周向均匀装配于模具4的周向夹槽内，磁体5可产生圆管1周向方向的周向偏置静磁场，线圈3与磁体5产生的磁场相互作用，可实现对多种模态导波信号的接收，且由于多个磁体5及线圈3周向分布于圆管1外侧，使得检测灵敏度更高。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于圆管检测的超声导波扭转模态的传感器阵列，包括圆管(1)，其特征在于，所述圆管(1)的外壁上环绕设有多个固定块(2)，所述固定块(2)的一端和圆管(1)的外壁固定连接，所述固定块(2)上套设有线圈(3)，相邻两个所述固定块(2)之间均设有一对模具(4)，所述模具(4)的一端和线圈(3)的外壁固定连接，同一对两个所述模具(4)之间均插设有磁体(5)，所述磁体(5)远离圆管(1)的一侧设有挡板(6)，所述挡板(6)的一端固定连接有卡块(7)，所述挡板(6)远离卡块(7)的一端贯穿模具(4)并向外延伸，所述模具(4)上设有与挡板(6)对应的贯穿口，所述挡板(6)延伸的一端固定连接有拉杆(8)。

【技术特征摘要】
1.一种适用于圆管检测的超声导波扭转模态的传感器阵列，包括圆管(1)，其特征在于，所述圆管(1)的外壁上环绕设有多个固定块(2)，所述固定块(2)的一端和圆管(1)的外壁固定连接，所述固定块(2)上套设有线圈(3)，相邻两个所述固定块(2)之间均设有一对模具(4)，所述模具(4)的一端和线圈(3)的外壁固定连接，同一对两个所述模具(4)之间均插设有磁体(5)，所述磁体(5)远离圆管(1)的一侧设有挡板(6)，所述挡板(6)的一端固定连接有卡块(7)，所述挡板(6)远离卡块(7)的一端贯穿模具(4)并向外延伸，所述模具(4)上设有与挡板(6)对应的贯穿口，所述挡板(6)延伸的一端固定连接有拉杆(8)。2.根据权利要求1所述的一种适用于圆管...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鸿源，
申请(专利权)人：北京卓能中电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11