螺栓螺纹差分远场涡流检测探头及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种螺栓螺纹差分远场涡流检测探头及其检测方法，其中检测探头包括探头外壳、内部基体、激励单元和差分接收单元；所述探头外壳的底面设有开口；所述内部基体被弹性限定于探头外壳的开口内，并且内部基体的底面从探头外壳的开口中露出；所述激励单元设于内部基体的底面中心；所述差分接收单元设有两个，两个差分接收单元均设置在内部基体的底面上，并且两个差分接收单元对称设置于激励单元的两侧。本发明专利技术能够对螺栓螺纹部位表面及其近表面进行有效检测，提升了远场涡流探头灵敏度且降低了螺栓本身磁导率、电导率不均匀对涡流检测带来的干扰；同时进一步增大了远场涡流探头的扫查区域，从而有效的提升了涡流检测的效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
螺栓螺纹差分远场涡流检测探头及其检测方法


[0001]本专利技术涉及螺栓检测领域，特别是涉及一种螺栓螺纹差分远场涡流检测探头及其检测方法。

技术介绍

[0002]螺栓紧固件在现代工业中有着“工业之米”的美誉，其在轨道交通、航空航天、核工业等关键领域被大量使用，为了防止螺栓失效造成重大安全事故，采用无损检测技术检测新造螺栓紧固件是否存在质量不达标和探测在役螺栓有无疲劳损伤等安全隐患尤为重要。有关研究表明：螺栓断裂失效占螺栓检修事故的80％，其中65％断裂位置均发生在应力集中系数较大的螺纹啮合部位，因此，为降低因螺栓断裂造成的灾难性事故，对其螺纹部位进行高效快速检测迫在眉睫。
[0003]现有针对螺栓螺纹部位检测包括UT、PT、MT等检测技术，但均存在检测速度慢、灵敏度低、检测成本高等问题，而且螺栓紧固件在各行各业使用量众多，上述检测技术根本无法满足庞大的检测任务。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种适用于螺栓螺纹部位缺陷检测的差分远场涡流检测探头及其检测方法。
[0005]实现本专利技术目的的技术方案是：螺栓螺纹差分远场涡流检测探头，包括探头外壳、内部基体、激励单元和差分接收单元；所述探头外壳的底面设有开口；所述内部基体被弹性限定于探头外壳的开口内，并且内部基体的底面从探头外壳的开口中露出；所述激励单元设于内部基体的底面中心；所述差分接收单元设有两个，两个差分接收单元均设置在内部基体的底面上，并且两个差分接收单元对称设置于激励单元的两侧。
[0006]进一步地，所述探头外壳的底面呈与螺栓螺纹相适配的内凹弧形。
[0007]进一步地，所述探头外壳顶面设有盖板，探头外壳的开口的内边缘设有凸缘；所述内部基体与盖板直接设有弹簧；所述内部基体靠近底边缘设有与凸缘相配合的台阶。
[0008]进一步地，所述内部基体露出的探头外壳的底面中心设有激励单元安装槽，激励单元安装槽的两侧对称设有差分接收单元安装槽；所述激励单元和差分接收单元分别设置于激励单元安装槽和差分接收单元安装槽内。
[0009]进一步地，所述激励单元包括屏蔽模块、导磁模块和激励线圈；所述屏蔽模块固定在激励单元安装槽内，并且屏蔽模块设有底端敞口的内腔；所述导磁模块固定在屏蔽模块的内腔中，并且屏蔽模块设有底端敞口的环形内腔；所述激励线圈设于屏蔽模块的环形内腔中。
[0010]进一步地，所述差分接收单元的激励线圈为空心圆柱绞线圈。
[0011]进一步地，所述差分接收单元包括聚磁模块和接收线圈；所述聚磁模块固定在差分接收单元安装槽内，并且聚磁模块设有底端敞口的环形内腔；所述接收线圈设于聚磁模
块的环形内腔中；所述两个差分接收单元的接收线圈的绞线绕组方向相反且其余线圈参数相同。
[0012]进一步地，所述差分接收单元的接收线圈为空心矩形绞线圈。
[0013]进一步地，所述内部基体、激励单元和差分接收单元共地设置。
[0014]本专利技术还提供了一种螺栓螺纹差分远场涡流检测探头的检测方法，包括以下步骤：
[0015]步骤一，将前述螺栓螺纹差分远场涡流检测探头连接到检测设备。
[0016]步骤二，将前述螺栓螺纹差分远场涡流检测探头放置于待检螺栓表面。
[0017]步骤三，按压探头外壳，使探头外壳的底面与螺栓表面充分耦合；
[0018]步骤四，激励单元产生低频电磁场并充分渗入螺栓螺纹表面及螺栓内部，差分接收单元拾取蕴含检测部位缺陷信息的涡流信号，并将接收信号传输至检测设备。
[0019]步骤五，转动螺栓达到360
°
，即完成待检螺栓螺纹部位的全部检测。
[0020]采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果：(1)本专利技术通过设置的激励单元可增加有效激励磁场强度，且磁路结构引导激励磁场渗入待检螺栓内部，能够对螺栓螺纹部位表面及其近表面进行有效检测；通过设置的差分接收单元提升远场涡流探头灵敏度且降低了螺栓本身磁导率、电导率不均匀对涡流检测带来的干扰；同时采用差分远场涡流检测技术进一步增大了远场涡流探头的扫查区域，从而有效的提升了涡流检测的效率。
[0021](2)本专利技术的探头外壳的底面呈与螺栓螺纹相适配的内凹弧形，在检测时更够更好地贴紧螺栓螺纹，提升检测的稳定性。
[0022](3)本专利技术通过在探头外壳内设置凸缘和弹簧，很好地限定了内部基体的位置，检测时能够使激励单元和差分接收单元很好地贴紧螺栓螺纹，并且避免螺栓螺纹划伤激励单元和差分接收单元。
附图说明
[0023]为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中
[0024]图1为本专利技术的纵向截面示意图。
[0025]图2为本专利技术的探头外壳的纵向截面示意图。
[0026]图3为本专利技术的内部基体的纵向截面示意图。
[0027]图4为本专利技术检测时的纵向截面示意图。
[0028]图5为本专利技术检测时的横向截面示意图。
[0029]附图中的标号为：
[0030]探头外壳1、盖板1
‑
1、凸缘1
‑
2、弹簧1
‑
3；
[0031]内部基体2、台阶2
‑
1、激励单元安装槽2
‑
2、差分接收单元安装槽2
‑
3；
[0032]激励单元3、屏蔽模块3
‑
1、导磁模块3
‑
2、激励线圈3
‑
3；
[0033]差分接收单元4、聚磁模块4
‑
1、接收线圈4
‑
2；
[0034]信号线5；
[0035]待检螺栓6。
具体实施方式
[0036]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0037]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0038]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0040]在本专利技术实施例的描述中，需要理解的是，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，或者是该专利技术产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.螺栓螺纹差分远场涡流检测探头，其特征在于：包括探头外壳(1)、内部基体(2)、激励单元(3)和差分接收单元(4)；所述探头外壳(1)的底面设有开口；所述内部基体(2)被弹性限定于探头外壳(1)的开口内，并且内部基体(2)的底面从探头外壳(1)的开口中露出；所述激励单元(3)设于内部基体(2)的底面中心；所述差分接收单元(4)设有两个，两个差分接收单元(4)均设置在内部基体(2)的底面上，并且两个差分接收单元(4)对称设置于激励单元(3)的两侧。2.根据权利要求1所述的螺栓螺纹差分远场涡流检测探头，其特征在于：所述探头外壳(1)的底面呈与螺栓螺纹相适配的内凹弧形。3.根据权利要求1所述的螺栓螺纹差分远场涡流检测探头，其特征在于：所述探头外壳(1)顶面设有盖板(1
‑
1)，探头外壳(1)的开口的内边缘设有凸缘(1
‑
2)；所述内部基体(2)与盖板(1
‑
1)直接设有弹簧(1
‑
3)；所述内部基体(2)靠近底边缘设有与凸缘(1
‑
2)相配合的台阶(2
‑
1)。4.根据权利要求1所述的螺栓螺纹差分远场涡流检测探头，其特征在于：所述内部基体(2)露出的探头外壳(1)的底面中心设有激励单元安装槽(2
‑
2)，激励单元安装槽(2
‑
2)的两侧对称设有差分接收单元安装槽(2
‑
3)；所述激励单元(3)和差分接收单元(4)分别设置于激励单元安装槽(2
‑
2)和差分接收单元安装槽(2
‑
3)内。5.根据权利要求4所述的螺栓螺纹差分远场涡流检测探头，其特征在于：所述激励单元(3)包括屏蔽模块(3
‑
1)、导磁模块(3
‑
2)和激励线圈(3
‑
3)；所述屏蔽模块(3
‑
1)固定在激励单元安装槽(2
‑
2)内，并且屏蔽模块(3
‑
1)设有底端敞口的内腔；所述导磁模块(3
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：万升云，蒋元元，郑小康，章文显，李广立，桑劲鹏，沈科，钱政平，
申请(专利权)人：中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：