一种具有磁场聚焦功能的电缆铅封涡流检测系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种具有磁场聚焦功能的电缆铅封涡流检测系统和方法，本发明专利技术属于电缆铅封无损检测技术领域，该检测系统包括激励模块；激励模块包括内芯

【技术实现步骤摘要】
一种具有磁场聚焦功能的电缆铅封涡流检测系统和方法


[0001]本专利技术属于电缆铅封无损检测
，具体涉及一种具有磁场聚焦功能的电缆铅封涡流检测系统和方法
。

技术介绍

[0002]电缆铅封作为保证电缆接头防水和电缆金属外层接地的重要密封部件，有必要对电缆铅封进行无损检测，以评估结构完整性
。
[0003]现有的电缆铅封涡流检测技术，其激励线圈形状为圆柱形或方形，时变电流信号产生的磁场散布于激励线圈圆形或方形横截面内，磁场能量不能集中，从而导致现有电缆铅封涡流检测技术仅能探测铅封表面或近表面缺陷，难以有效检测电缆铅封内部缺陷
。

技术实现思路

[0004]为了解决现有电缆铅封涡流检测技术，由于激励线圈形状为圆柱形或方形，时变电流信号产生的磁场散布于激励线圈圆形或方形横截面内，磁场能量不能集中，导致仅能探测铅封表面或近表面缺陷，无法有效检测电缆铅封内部缺陷的问题，本专利技术提供了一种具有磁场聚焦功能的电缆铅封涡流检测系统和方法，本专利技术能够实现对电缆铅封内部缺陷的检测，扩大了检测范围，提高了检测的可靠性
。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种具有磁场聚焦功能的电缆铅封涡流检测系统和方法，该检测系统包括激励模块；
[0007]所述激励模块包括内芯
、
屏蔽层和激励线圈；
[0008]所述内芯位于最内层，为中部开有凹槽的倒圆台型结构；
[0009]所述屏蔽层位于所述内芯外层，用于机械限位所述内芯并防止磁场外泄；
[0010]在所述屏蔽层外层紧密绕制铜线，形成所述激励线圈；
[0011]所述激励线圈在激励信号作用下在所述内芯中部凹槽处产生时变磁场，该时变磁场在待检电缆铅封中感应出涡流，从而实现待检电缆铅封内部检测
。
[0012]传统的铅封涡流检测技术由于磁场散布，造成磁场能量不能集中，导致仅能探测铅封表面或近表面缺陷，无法有效检测铅封内部缺陷
。
本专利技术提出的电缆铅封涡流检测系统采用内芯形状为中部具有凹槽的倒圆台型结构，可以将激励线圈产生的磁场汇聚于凹槽内部，避免磁场散布带来的能量不集中的问题，提高感应涡流强度，从而可有效实现电缆铅封内部缺陷的检测，扩大了检测范围，提高了检测精度
。
[0013]作为优选实施方式，本专利技术的内芯由2个中部开有凹槽的
D
型金属体构成，2个
D
型金属体之间的间距与其中部凹槽的宽度相同
。
本专利技术通过采用2个中部开有凹槽的
D
型金属体构成，便于加工制造
。
[0014]作为优选实施方式，本专利技术的
D
型金属体材料为铝
。
[0015]作为优选实施方式，本专利技术的屏蔽层磁导率为
1500H/m。
本专利技术采用高磁导率屏蔽
层，从而有效防止磁场外泄
。
[0016]作为优选实施方式，本专利技术的激励模块还包括波形发生器
、
功率放大器和控制器；
[0017]所述控制器控制所述波形发生器输出正弦激励信号至所述功率放大器；
[0018]所述功率放大器将输入的正弦激励信号放大后输出至所述激励线圈
。
[0019]作为优选实施方式，本专利技术的正弦激励喜好频率为：
[0020]f
＝
1/(
πμσ
d2)
[0021]其中，
μ
为铅封磁导率，
σ
为铅封电导率，
d
为缺陷埋深
。
[0022]作为优选实施方式，本专利技术的检测系统还包括检测模块；
[0023]所述检测模块包括检测线圈和数据采集卡；
[0024]所述检测线圈由铜线绕制而成，位于所述内芯下侧并与所述内芯同轴设置，用于检测涡流信号；
[0025]所述数据采集卡用于采集所述检测线圈产生的电压信号
。
[0026]作为优选实施方式，本专利技术的检测线圈内半径为
1mm
，外半径为
2mm
，高度为
2mm
，线圈匝数为
800
匝
。
[0027]作为优选实施方式，本专利技术的检测系统还包括信号分析模块；
[0028]所述信号分析模块包括去噪单元和分析单元；
[0029]所述去噪单元利用小波去噪方法对所述数据采集卡采集的电压信号进行去噪处理，并将去噪处理后的电压信号传输至所述分析单元；
[0030]所述分析单元判断去噪处理后的电压信号幅值是否大于阈值，若大于阈值，则判定电缆铅封内部存在缺陷
。
[0031]另一方面，本专利技术提出了一种电缆铅封涡流检测方法，该方法基于本专利技术上述检测系统实现，包括如下步骤：
[0032]对所述激励线圈施加激励信号，在所述内芯中部凹槽处产生时变磁场，该时变磁场在待检电缆铅封中感应出涡流；
[0033]对该涡流信号进行检测并分析，识别待检电缆铅封内部是否存在缺陷
。
[0034]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0035]本专利技术提供的电缆涡流检测系统采用内芯形状为中部具有凹槽的倒圆台型的激励结构，可以将激励线圈产生的磁场汇聚于凹槽内部，避免磁场线散布带来的磁场能力不集中的问题，提高感应涡流强度，从而有效实现电缆铅封内部缺陷检测，扩大检测范围
。
附图说明
[0036]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定
。
在附图中：
[0037]图1为本专利技术实施例的检测系统架构图
。
[0038]图2为本专利技术实施例的激励模块内芯结构示意图
。
[0039]附图标记及对应的零部件名称：
[0040]100
‑
内芯，
101
‑
激励线圈，
102
‑
屏蔽层，
103
‑
检测线圈，
201
‑
D
型高电导率金属体
。
具体实施方式
[0041]在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所专利技术的功能
、
操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能
、
操作或元件的增加
。
此外，如在本专利技术的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征
、
数字
、
步骤
、
操作
、
元件
、
组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征
、
数字
、
步骤
、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有磁场聚焦功能的电缆铅封涡流检测系统，其特征在于，该检测系统包括激励模块；所述激励模块包括内芯
、
屏蔽层和激励线圈；所述内芯位于最内层，为中部开有凹槽的倒圆台型结构；所述屏蔽层位于所述内芯外层，用于机械限位所述内芯并防止磁场外泄；在所述屏蔽层外层紧密绕制铜线，形成所述激励线圈；所述激励线圈在激励信号作用下在所述内芯中部凹槽处产生时变磁场，该时变磁场在待检电缆铅封中感应出涡流，从而实现待检电缆铅封内部检测
。2.
根据权利要求1所述的一种具有磁场聚焦功能的电缆铅封涡流检测系统，其特征在于，所述内芯由2个中部开有凹槽的
D
型金属体构成，2个
D
型金属体之间的间距与其中部凹槽的宽度相同
。3.
根据权利要求2所述的一种具有磁场聚焦功能的电缆铅封涡流检测系统，其特征在于，所述
D
型金属体材料为铝
。4.
根据权利要求1所述的一种具有磁场聚焦功能的电缆铅封涡流检测系统，其特征在于，所述屏蔽层磁导率为
1500H/m。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的一种具有磁场聚焦功能的电缆铅封涡流检测系统，其特征在于，所述激励模块还包括波形发生器
、
功率放大器和控制器；所述控制器控制所述波形发生器输出正弦激励信号至所述功率放大器；所述功率放大器将输入的正弦激励信号放大后输出至所述激励线圈
。6.
根据权利要求5所述的一种具有磁场聚焦功能的电缆铅封涡流检测系统，其特征在于，所述正弦激励喜好频率为：
f
＝
1/(<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵千秋，范松海，刘凤莲，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：