一种多模检测探头制造技术

本申请公开了一种多模检测探头，包括：外壳、导线、背衬层、多铁性材料层、匹配层以及金属线圈；匹配层、多铁性材料层以及背衬层安装于外壳中；金属线圈埋设于背衬层中，用于产生磁场以使得被测件产生涡流；导线第一端与金属线圈连接，第二端穿出外壳；多铁性材料层，用于在外加电场作用下激发超声波信号和接收超声波信号，还用于在外加磁场作用下检测涡流信号。实现了压电效应、磁致伸缩效应和电磁感应的结合应用。通过多铁磁性材料层产生的超声波信号以及被检测件中涡流变化准确实现对被测件表面、近表面及内部缺陷的多模检测。该检测方式多样化，适用性更好，还能通过多种检测结果的相互对比，剔除干扰信息从而获得准确的缺陷信息。陷信息。陷信息。

【技术实现步骤摘要】
一种多模检测探头


[0001]本申请涉及无损检测
，尤其涉及一种多模检测探头。

技术介绍

[0002]超声检测(UT)、涡流检测(ET)都属于无损检测，利用超声波对工件进行缺陷检测的一种无损检测方法。超声检测的优势有穿透力强、定位准确、灵敏度高、成本低、对人体和环境无害等，但它对表面缺陷不敏感，对复杂、不规则外形的工件检测困难。涡流检测优越性主要包括非接触式、无需耦合剂、能进行高温探伤、对微小裂纹及其他缺陷敏感、表面及近表面缺陷检测速度快以及灵敏度高。但由于集肤效应的影响，涡流检测受限于对表面或近表面缺陷的检测。它还受到工件的限制，只能对导电材料进行检测。可以知道，无论是超声检测还是涡流检测，都存在一定的应用局限性，且检测准确性不高。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的目的是提供一种多模检测探头，适用性更好且检测得到的缺陷信息更加准确。
[0004]为达到上述技术目的，本申请提供了一种多模检测探头，包括：外壳、导线、背衬层、多铁性材料层、匹配层以及金属线圈；
[0005]所述匹配层、所述多铁性材料层以及所述背衬层安装于所述外壳中；
[0006]所述金属线圈埋设于所述背衬层中，用于产生磁场以使得被测件产生涡流；
[0007]所述导线第一端与所述金属线圈连接，第二端穿出所述外壳；
[0008]所述多铁性材料层，用于在外加电场作用下激发超声波信号和接收超声波信号，还用于在外加磁场作用下检测涡流信号。
[0009]进一步地，所述匹配层、所述多铁性材料层以及所述背衬层呈自下而上逐层分布；
[0010]所述多铁性材料层的第一端面与所述匹配层连接，第二端面与所述背衬层连接。
[0011]进一步地，所述背衬层为多孔陶瓷背衬层、泡沫陶瓷背衬层、蜂窝陶瓷背衬层、多孔金属板背衬层，铝纤维背衬层以及泡沫铝背衬层中的一种。
[0012]进一步地，所述多铁性材料层呈块状结构或薄膜状结构。
[0013]进一步地，所述多铁性材料层由单相多铁性材料和/或复合多铁性材料组成。
[0014]进一步地，所述线圈数量为多个。
[0015]进一步地，多个所述线圈呈阵列分布。
[0016]进一步地，多个所述线圈在水平方向上呈矩形阵列分布、环形阵列分布或扁平形阵列分布。
[0017]进一步地，所述导线封装于所述外壳中。
[0018]进一步地，所述多模检测探头为线阵探头、面阵探头或弧阵探头。
[0019]从以上技术方案可以看出，本申请通过埋置于背衬层且用于使得被测件产生涡流的金属线圈，结合能够在外加电场作用下激发超声波信号和接收超声波信号以及在外加磁
场作用下检测涡流信号的多铁性材料层，实现了压电效应、磁致伸缩效应和电磁感应的结合应用。通过多铁磁性材料层产生的超声波信号以及被检测件中涡流变化准确实现对被测件表面、近表面及内部缺陷的多模检测。该检测方式的多样化不仅能够满足不同检测环境的应用需求，适用性更好，还能通过多种检测结果的相互对比，剔除干扰信息从而获得准确的缺陷信息。而且，整体检测灵敏度高，易于实现高速、高效率的自动化检测。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0021]图1为本申请中提供的一种多模检测探头的结构示意图；
[0022]图2为本申请中提供的一种多模检测探头的检测状态示意图；
[0023]图中：1、导线；2、外壳；3、背衬层；4、金属线圈；5、多铁性材料层；6、匹配层；7、被测件。
具体实施方式
[0024]下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，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，都属于本申请实施例保护的范围。
[0025]在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026]在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
[0027]本申请实施例公开了一种多模检测探头。
[0028]请参阅图1以及图2，本申请实施例中提供的一种多模检测探头的一个实施例包括：
[0029]外壳2、导线1、背衬层3、多铁性材料层5、匹配层6以及金属线圈4；其中外壳2结构可以参考现有的检测头壳体结构进行设计，可以根据实际需要进行适当的调整变换，不做赘述。匹配层6、多铁性材料层5以及背衬层3安装于外壳2中。
[0030]为了降低金属线圈4对超声检测的干扰，保证超声检测的准确性，本申请将金属线圈4埋设于背衬层3中，通过施加交变电场能产生磁场，使得被检测金属或磁性件的被测件7
中产生涡流。导线1第一端与金属线圈4连接，第二端穿出外壳2。
[0031]多铁性材料层5具有铁电性，在外加电场的作用下极化状态发生改变从而引起弹性形变产生压电效应，用于激发和接收超声波信号，对被测件7进行超声检测。
[0032]同时多铁性材料层5也具有铁磁性，在外加磁场的作用下磁化状态发生改变从而引起弹性形变产生磁致伸缩效应，用于感受外界磁场变化，检测涡流信号，从而检测被测件7信息。而且与金属线圈4接收涡流信号相比，多铁性材料对磁场变化感应更为灵敏，且不易发热，能大幅度提高信息采集的准确性。
[0033]如图2所示，本申请探头的工作方式如下：
[0034]当探头对被测件7进行检测时，外界电场或磁场激发多铁性材料层5产生超声信号并在被测件7中传播，遇到缺陷时，其传播方向和特征会发生改变。反射信号经多铁性材料层5接收后转变为电脉冲，再通过对电脉冲的幅值、时间等信息进行分析，便可以计算出被测件7缺陷的位置、大小。
[0035]当金属线圈4通交流电，线圈周围产生交变的初级磁场，当靠近被测件7时，被测件7表面产生旋涡状感应电流，涡流在被测件7及其周围产生次级磁场，当检测到缺陷时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多模检测探头，其特征在于，包括：外壳、导线、背衬层、多铁性材料层、匹配层以及金属线圈；所述匹配层、所述多铁性材料层以及所述背衬层安装于所述外壳中；所述金属线圈埋设于所述背衬层中，用于产生磁场以使得被测件产生涡流；所述导线第一端与所述金属线圈连接，第二端穿出所述外壳；所述多铁性材料层，用于在外加电场作用下激发超声波信号和接收超声波信号，还用于在外加磁场作用下检测涡流信号。2.根据权利要求1所述的一种多模检测探头，其特征在于，所述匹配层、所述多铁性材料层以及所述背衬层呈自下而上逐层分布；所述多铁性材料层的第一端面与所述匹配层连接，第二端面与所述背衬层连接。3.根据权利要求1所述的一种多模检测探头，其特征在于，所述背衬层为多孔陶瓷背衬层、泡沫陶瓷背衬层、蜂窝陶瓷背衬层、多孔金属板背衬层，铝纤维背衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪轩荣，陈燕，曾吕明，袁懋诞，邓丽军，彭钟，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：