一种高灵敏度阵列式柔性涡流探头装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高灵敏度阵列式柔性涡流探头装置，包括一柔性电路板、一以铁氧体之类的材料制作而成的背垫；该柔性电路板上设有按一定的阵列方式排列的多个螺旋式印刷线圈；各印刷线圈分别设有印刷引线与外置处理电路相连接；该背垫固定或活动贴靠在柔性电路板相对于检测一面的背面，并完全覆盖于柔性电路板内的各螺旋式印刷线圈。通过在柔性电路板的背面加背垫，检测时，使各线圈单元的个体电感量得到增加。通过提高线圈单元的个体电感量，从而达到了提高探头灵敏度的目的，使阵列式柔性涡流探头能够实现对被测构件进行高灵敏度的无损检测。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于无损检测的探头装置，特别是涉及一种高灵敏度阵 列式柔性涡流探头装置。技术背景无损检测NDT (nondestructive test)是对材料或工件实施一种不损害或不影响 其未来使用性能或用途的检测手段，通过使用NDT,能发现材料或工件内部和表 面所存在的缺陷，能测量工件的几何特征和尺寸，能测定材料或工件的内部组成、 结构、物理性能和状态等。无损检测技术现已被广泛地应用于各个工业领域中， 比如制造业、航天航空、石油化工等领域中。无损检测的方法有许多种，比如有 涡流检测方法、射线检测方法、磁记忆检测方法、漏磁检测方法、超声检测方法 等等。涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种无损检测方法，它适用于导 电材料的构件；涡流检测是把构件(导体)接近通有交流电的线圈，由线圈建立 交变磁场，该交变磁场通过构件(导体)，并与之发生电磁感应作用，在构件(导 体)内建立涡流；构件(导体)中的涡流也会产生自己的磁场，涡流磁场的作用 改变了原磁场的强弱，进而导致线圈电压和阻抗的改变；当构件(导体)表面或 近表面出现缺陷时，将影响到涡流的强度和分布，涡流的变化又引起了检测线圈 电压和阻抗的变化，根据这一变化，就可以间接地知道构件(导体)内缺陷的存 在。由于在涡流检测中，是靠检测线圈来建立交变磁场，把能量传递给被检构件 (导体)；同时又通过涡流所建立的交变磁场来获得被检构件(导体)中的质量信 息，所以说，检测线圈是一种换能器，是涡流检测探头的重要组成部分。现有的阵列式柔性涡流探头，是在柔性电路板上按特定的结构类型密布有许 多小线圈而构成线圈阵列，这些小线圈可以排列成一条线或一个面，工作时，采用电子学的方法按照设定的逻辑程序，对线圈阵列单元分时切换，将各线圈单元 获取的涡流响应信号接入仪器的信号处理系统中去，完成一个阵列的巡回检测， 阵列式涡流检测探头的一次检测过程相当于传统的单个涡流检测探头对部件受检 面的反复往返步进扫描的检测过程，因此阵列式涡流检测探头对于大面积的涡流 检测具有极大的优势，而采用柔性电路板来作为小线圈的载体，使各阵列线圈单 元所构成的检测线或检测面为可挠的，这样，就可以将阵列式柔性涡流探头弯成 与构件的被测位置相对应的形状，极大地提高了探头对不同形状构件检测的适应 性，但是，由于线圈是直接制作在柔性电路板上，受工艺条件的局限，单位面积 所形成的线圈匝数太少，致使线圈单元的个体电感量不足，造成了探头分辩率不 高的弊端，虽然，可以通过增加柔性电路板层数的方式来使对应的单位面积范围 内的线圈匝数增加，然而柔性电路板的层数增加也必然导致探头的整个厚度增加， 这样，探头的可挠性程度就降低，不能满足各种形状构件的检测要求，因此，柔 性电路板的层数一般要控制在一定的范围内，这样，整个探头单位面积范围内的 线圈匝数就仍然太少，线圈单元的个体电感量仍然不足，致使探头的分辩率仍然 不高，相比较于未采用柔性电路板来构成的阵列式涡流检测探头来说，其检测效 果仍然不理想。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术之不足，提供一种高灵敏度阵列式柔性 涡流探头装置，通过对现有阵列式柔性涡流探头的结构进行改良，可以提髙线圈 单元的个体电感量，从而达到提高探头灵敏度的目的，使阵列式柔性涡流探头能 够实现对被测构件进行高灵敏度的无损检测。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是 一种高灵敏度阵列式柔性 涡流探头装置，包括一柔性电路板，该柔性电路板上设有按一定的阵列方式排列的多个螺旋式印 刷线圈；各印刷线圈分别设有印刷引线与外置处理电路相连接；一以铁氧体之类的材料制作而成的背垫，该背垫固定或活动贴靠在柔性电路板相对于检测一面的背面，并完全覆盖于柔性电路板内的各螺旋式印刷线圈。 所述的背垫为铁氧体之类的材料制作而成的可挠性柔性板体。 所述的背垫为铁氧体之类的材料制作而成的刚性体，该刚性体具有与柔性电路板弯曲后的形状对应相配合的形状。所述的柔性电路板上的多个螺旋式印刷线圈排列成一条线。所述的柔性电路板上的多个螺旋式印刷线圈排列成一个面。所述的柔性电路板上的各螺旋式印刷线圈的圈数相同。所述的柔性电路板上的各螺旋式印刷线圈的圈数不相同。所述的柔性电路板为单层板体结构。所述的柔性电路板为多层板体结构。所述的螺旋式印刷线圈的圈数为单圈或多圈。本技术的一种高灵敏度阵列式柔性涡流探头装置，是在柔性电路板相对 于检测一面的背面垫一块由铁氧体材料制作而成的背垫，该背垫也可以由具有铁 氧体类似性能的其它材料制作而成，加背垫的目的是为了提高线圈单元的个体电 感量。该背垫可以为可挠性柔性板体，将该柔性背垫固定在柔性电路板的背面， 柔性背垫可以随柔性电路板进行弯曲；该背垫也可以为刚性体，制成刚性体时， 其刚性背垫的形状应当与柔性电路板弯曲后的形状对应相配合，比如，柔性电路 板要弯曲成圆形来检测管件时，刚性背垫的形状就应当制作成圆环形，让弯曲成 圆形的柔性电路板放置在刚性背垫内，因而，刚性背垫的还有一个作用是对柔性 电路板的弯曲形状进行固定。柔性电路板可以为单层板体结构，也可以是多层板 体结构，当采用多层板体结构时，通常采用偶数层，并且要将两相邻的柔性电路 板层的螺旋式印刷线圈的螺旋方向设计为相反方向，这样才能保证上下层印刷线 圈通过的电流方向为相同方向，同时，在制作工艺上，相邻层柔性电路板印刷线 圈之间的相互连接采用在各相邻的柔性电路板的各印刷线圈的相连接处设有由孔 金属化工艺制作而成的连接点，这样，从工艺制作角度也便于实现各层螺旋式印 刷线圈之间的连接。螺旋式印刷线圈的螺旋形状通常采用圆形，但是也不排除采用方形或三角形等其它形状。各螺旋式印刷线圈的圈数可以为单圈，也可以为多 圈，这取决于设计的需要。柔性电路板上的各螺旋式印刷线圈的圈数可以相同， 也可以不相同。柔性电路板上的多个螺旋式印刷线圈可以排列成一条线，也可以 排列成一个面，前者的设计方式使探头的检测点成线性分布，后者的设计方式使 探头的检测点成面分布，而无论是前者方式还是后者方式，当柔性电路板被弯曲 时，比如弯曲成弧形，则前者形式的探头的检测点就成弧线分布，而后者形式的 探头的检测点就成弧形面分布。本技术的有益效果是，由于采用了一柔性电路板、 一以铁氧体之类的材 料制作而成的背垫来作为高灵敏度阵列式柔性涡流探头装置，且背垫是垫在柔性 电路板相对于检测一面的背面，该背垫并完全覆盖于柔性电路板内的各螺旋式印 刷线圈，使得检测时，各线圈单元的个体电感量得到增加，从而达到了提髙探头 灵敏度的目的，使阵列式柔性涡流探头能够实现对被测构件进行高灵敏度的无损 检测。采用现有常规的阵列式柔性涡流探头对构件进行常规的涡流检测已有成熟 的技术可被应用，难而由于柔性电路板制作工艺的局限，使柔性电路板上单位面 积的线圈匝数太少，致使线圈单元的个体电感量不足，造成常规的阵列式柔性涡 流探头的检测灵敏度较低。如何提高阵列式柔性涡流探头的检测灵敏度是人们长 期以来所期望解决的问题，人们首先想到了通过增加线圈单元的个体电感量来提 高阵列式柔性涡流探头的检测灵敏度， 一种方案是通过增加柔性电路板的层数来 增加线圈匝数，但是，柔性电路板的层数太多就会使柔性电路板的可挠性下降， 不能实现所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高灵敏度阵列式柔性涡流探头装置，其特征在于：包括：　一柔性电路板，该柔性电路板上设有按一定的阵列方式排列的多个螺旋式印刷线圈；各印刷线圈分别设有印刷引线与外置处理电路相连接；　一以铁氧体之类的材料制作而成的背垫，该背垫固定或活动贴靠在柔性电路板相对于检测一面的背面，并完全覆盖于柔性电路板内的各螺旋式印刷线圈。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林俊明，
申请(专利权)人：林俊明，
类型：实用新型
国别省市：92[中国|厦门]