结构检测线圈和用于制造结构检测线圈的方法技术

本发明专利技术涉及一种结构检测线圈和用于制造结构检测线圈的方法。结构检测线圈(100)包括至少一个用于容纳绕线束的绕组模(1)以及用于形成线圈绕组的多个绕线束，其中，绕组模(1)构造成沿着纵轴线(L)延伸的空心体，该空心体具有用于容纳检测体的空腔(11)，并且绕组模(1)具有至少一个敞口的端部(12、13)，其中，绕组模(1)的垂直于纵轴线(L)延伸的横截面沿着纵轴线(L)变化，并且线圈绕组形成沿着共同的纵轴线(L)的至少一个发射线圈(5a、5b)和至少一个接收线圈(6)。接收线圈(6)。接收线圈(6)。

【技术实现步骤摘要】
结构检测线圈和用于制造结构检测线圈的方法


[0001]本专利技术涉及一种结构检测线圈和用于制造结构检测线圈的方法。这种结构检测线圈例如能够用于借助涡流检测无损坏地检测构件。

技术介绍

[0002]在涡流检测中通过磁感应的方法无损坏地对构件进行研究。这种方法尤其在检测经热处理的构件的结构和硬度时用于识别热处理缺陷。在涡流检测中，待研究的构件被定位在结构检测线圈中，使得结构检测线圈包围构件。结构检测线圈具有发射线圈和接收线圈，电流流过发射线圈，在接收线圈中产生感应电压。感应电压与定位在结构检测线圈中的构件或试样的材料特性相关。
[0003]影响感应电压的测量的主要参数是在发射线圈和构件之间以及在接收线圈和构件之间的间距。因此，结构检测线圈必须尽可能好地呈现待检测的构件的外部形状。到目前为止，结构检测线圈均通过手工方式制造。过程中产生的磨屑和粘合剂蒸汽对健康有害，并且所制造的结构检测线圈的质量取决于手工工艺。此外，由于结构检测线圈是因前述原因而专门针对构件制造的，简化制造方法体现为增加的成本压力。
[0004]为了改进涡流检测式测量的分辨率和重现性，EP 0 228 177A1提出一种安装在柔性导体电路上的线圈组件。线圈组件可以包括多个线圈并且放置到待检测的构件的表面上。以这种方式，线圈组件的几何结构应匹配构件的表面几何结构。由于使用柔性的导体电路，能够引入到发射线圈中的电流强度受到限制。此外，柔性的导体电路的平面式几何结构不适用于例如在生产线中的自动化检测。每次测量都需要重新地调整检测线圈组件，因为导体电路组件必须被放置到构件上。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的目的是提供一种结构检测线圈，该结构检测线圈在其尽可能精确匹配地容纳构件的几何结构方面可以简单、尤其自动化地制造。
[0006]该目的通过一种结构检测线圈实现。该目的还通过一种用于制造结构检测线圈的方法实现。
[0007]对于一种结构检测线圈，其包括至少一个用于容纳绕线束的绕组模以及用于形成线圈绕组的多个绕线束，其中，绕组模构造成沿着纵轴线延伸的空心体，该空心体具有用于容纳检测体的空腔，并且绕组模具有至少一个敞口的端部，根据本专利技术，绕组模的垂直于纵轴线延伸的横截面沿着纵轴线变化，并且线圈绕组形成沿着共同的纵轴线的至少一个发射线圈和至少一个接收线圈。
[0008]结构检测线圈的绕组模是线圈绕组布置到其上的主体。检测体或构件能够推入或装入到空心的绕组模中。因提供单独成形的绕组模而获得的优点是，结构检测线圈的空心体能够理想地匹配待检测的检测体的外部几何结构。以这种方式实现的优点是，测量的分辨率和质量借助根据本专利技术的结构检测线圈得到改善。有利地无需为每次测量重新调整检
测线圈组件。由此对大量检测体进行测量的质量以及尤其重现性得到改善。因此，根据本专利技术的设计方案使得绕组模的环周沿着纵轴线改变。
[0009]借助于根据本专利技术的结构检测线圈来检测检测体的目的和意义在于：识别批次混淆和材料混淆、软点、不足的硬化过程、移位的硬化区域，以及监控硬化炉，以例如能够检测出完全未硬化的部件。这可以作为抽样检验或全面检验进行。
[0010]相对用于裂纹检测的检测线圈，结构检测线圈在其类型和布置以及所建立的激励频率方面是不同的。在结构检测中，发射线圈和接收线圈处在共同的纵轴线上，以便能够探测到检测材料的电导率/磁导率的变化。相对地，在裂纹检测中，材料的变化通过相应的线圈布置和互连被尽可能地补偿，其中，有意地不将发射线圈和接收线圈布置在同一纵轴线上，而是在大部分情况下以相互平行的线圈轴线彼此相邻地布置。
[0011]在此被称为结构检测线圈的单元的特征在于，至少一个发射线圈和至少一个接收线圈布置在共同的纵轴线上并且组合在共同的壳体中。为了能够在同一线圈壳体中彼此独立地检测试样的多个区段，能够在绕组模处一个接一个地和/或并排地布置多个线圈绕组，这些线圈绕组可以作为发射线圈和接收线圈彼此独立地接通。因此，尤其在结构检测线圈的共同的壳体中，存在多达n个线圈绕组的多路复用。
[0012]根据本专利技术的优选的设计方案，能够设置，绕组模在增材制造工艺中制成。通过为绕组模设置增材制造工艺，能够以任意方式设计其形状。尤其能够使用增材制造工艺、例如3D打印以部分自动化或全自动化地制造绕组模。尤其在使用3D打印的情况下，能够简单且快速地实现绕组模的复杂结构。在理想的情况下，可以完全省去人工的再加工。增材制造工艺允许最大程度地自由设计所制造的形状，这在减材工艺和注塑工艺中有时不能实现或只在高耗费的情况下才实现。此外，通过设置增材制造工艺获得的优点是，能够节省材料，因为绕组模无需由实心材料制成，而是能够在其内部具有空腔和加强结构。以这种方式节省了材料和重量，并且由此制造的绕组模能够在一些情况下实现较高强度。这些加强结构也能够安装在可见区域中，例如在绕组模的空腔中。在将线圈绕组或绕线束布置到绕组模上时，这些加强部起支撑作用，使得在绕线期间可能出现的扭转力能够通过绕组模吸收，而不会使绕组模失效。在绕线之后能够轻松移除这些加强结构，以便释放空腔。加强部能够设置成桁架结构。此外，在研发阶段，能够通过增材制造工艺以有利的方式快速地制造这些绕组模的原型，并且在应用于结构检测线圈中时在其特性方面加以研究(快速原型法)。根据本专利技术的改进方案，绕组模具有基本形状，该基本形状是三维的空心体，尤其多面体、旋转体、空心柱或自由形状。特别地，设置绕组模的自由形状的几何结构使得能够在无损检测技术的检测任务中实现更高的分离度
[0013]改进方案是，沿着纵轴线构造分别用于容纳绕线束的至少两个区段，并且这些区段沿轴向并排相邻地布置在绕组模的外侧上，并且这些区段通过至少一个绕线腔限制部彼此隔开。由此形成结构检测线圈的线圈绕组的绕线束能够尽可能紧密地布置在对于待检测的检测体来说空间优化的绕组模上。绕线束能够形成发射线圈和/或接收线圈。绕线束能够作为预制的绕线束被推到绕组模上或者直接地缠绕到绕组模上。在每种情况下，都能够以有利的方式自动化地将绕线束布置到绕组模上。至少一个绕线腔限制部用于在空间上分隔绕线束。在优选的实施方式中，为每个区段设置绕线腔限制部。在优选的实施方式中，也能够沿着纵轴线设置多于两个区段，其分别通过一个绕线腔限制部彼此分隔。根据另一优选
的设计方案，两个绕线腔限制部能够优选相邻地形成在区段之间。以这种方式能够进一步改善绕组模的稳定性。
[0014]根据一种设计方案，第一区段具有与第二区段不同的形状。就此而言，能够特别好地考虑待检测的检测体的特殊几何结构。
[0015]本专利技术的另一设计方案是，绕线腔限制部构造成凸缘状并且垂直于纵轴线远离地从绕组模的整个外周延伸。以这种方式实现的优点是，绕线束在空间上彼此分隔并且同时具有限定的间距。因此，由此制造的结构检测线圈能够在受控的条件下制成并且能够在先前计算的电磁特性方面进行优化。
[0016]改进方案是，绕线腔限制部与绕组模一件式地构造。由此获得的优点是，尤其在借助增材工艺制造绕组模时，进一步简化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.结构检测线圈(100)，包括至少一个用于容纳绕线束的绕组模(1)以及用于形成线圈绕组的多个绕线束，其中，所述绕组模(1)构造成沿着纵轴线(L)延伸的空心体，所述空心体具有用于容纳检测体的空腔(11)，并且所述绕组模(1)具有至少一个敞口的端部(12、13)，其中，所述绕组模(1)的垂直于所述纵轴线(L)延伸的横截面沿着所述纵轴线(L)变化，并且所述线圈绕组形成沿着共同的纵轴线(L)的至少一个发射线圈(5a、5b)和至少一个接收线圈(6)。2.根据权利要求1所述的结构检测线圈(100)，其中，所述绕组模(1)在增材制造工艺中制成。3.根据前述权利要求中任一项所述的结构检测线圈(100)，其中，沿着所述纵轴线(L)构造分别用于容纳绕线束的至少两个区段(14、15)，所述区段沿轴向并排相邻地布置在所述绕组模(1)的外侧(16)上，并且所述区段(14、15)通过至少一个绕线腔限制部(17、17a、17b)彼此隔开。4.根据权利要求3所述的结构检测线圈(100)，其中，所述绕线腔限制部(17、17a、17b)构造成凸缘状并且垂直于所述纵轴线(L)远离地从所述绕组模(1)的整个外周延伸。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：