一种基于制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于ACFM检测技术的笔式探头


[0001]本技术涉及基于
ACFM
技术检测金属表面裂纹缺陷领域，具体地说涉及一种基于
ACFM
检测技术的笔式探头
。

技术介绍

[0002]ACFM
检测技术是基于电磁感应基本原理，对激励线圈通以交变电流，当线圈靠近导体时，线圈中的交变电流在线圈周围产生交变磁场，交变磁场进一步在导体中感应出交变电流
。
由于趋肤效应，电流集中分布于工件表面
。
假定感应电流方向与裂纹长度方向垂直，建立被测工件表面的电流场模型
。
根据
ACFM
检测原理，在此将感应磁场分解为
Bx、By
和
Bz
三个分量来分析，其中
Bx
对应为裂纹长度方向的磁分量，
By
对应为裂纹宽度方向的磁场分量，
Bz
对应为裂纹深度方向的磁场分量
。
在无缺陷处，感应电流场表现为匀强电流场，
X
轴方向上的磁场分量
Bx
稳定，
Y
轴与
Z
轴方向上的磁场分量
By
和
Bz
均为0；在裂纹缺陷处，由于工件材质表现出的不均匀性以及裂纹边界处电流的连续性原理，电流线会向裂纹两端和裂纹底面偏转，使得裂纹缺陷中心处的电流线变疏，电流密度下降，同时由于电流线向裂纹缺陷两端集聚，从而导致工件表面磁场表现出相应的变化特征<br/>。
根据裂纹缺陷的物理特征可知，
By
方向上的磁场变化往往过于微小
。
因此，在实际的
ACFM
检测中，我们仅对裂纹缺陷长度和深度方向上的磁场分量
Bx
及
Bz
的变化进行检测分析
。
[0003]在实际测量中，由于待测金属的表面并非全然是规则的平面，也存在较多管柱状结构的情况，此类管柱状结构的金属的检测相较于规整平面状结构的金属的检测而言，难度较大
、
精度较低，如申请号为
201410008005.9
的中国专利技术专利公开的基于
ACFM
的外穿式管柱缺陷快速检测阵列探头，该专利中已明确公开了利用外穿骨架结合阵列探头实现对管柱弧面
360
度检测的装置，然而上述装置在使用过程中依旧存在不足：
[0004]1、
上述装置中的外穿骨架仅能适用于一类或一种管径大小的管柱金属检测使用，具有较大的局限性，适用程度较低；
[0005]2、
虽然
ACFM
检测技术具有非接触检测的特点，即虽然阵列探头可以不接触待测管柱，但是若骨架不能稳定套设在待测管柱之外，则需要人工持续手持稳定，操作较为麻烦
。

技术实现思路

[0006]本技术提供的一种适用程度较高
、
操作较为便捷的基于
ACFM
检测技术的笔式探头，可至少解决上述技术问题之一
。
[0007]为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种基于
ACFM
检测技术的笔式探头，包括激励线圈和检测线圈，还包括探笔本体和夹持单元；
[0008]所述探笔本体包括分布在两头且管径不同的第一容纳管和第二容纳管，还包括固定连接在所述第一容纳管与所述第二容纳管之间的呈圆台状的检测骨架，所述第一容纳管
、
检测骨架和第二容纳管依次连通，所述激励线圈缠绕在所述检测骨架的外围，所述检测线圈具有多个，分别环设分布呈多道检测环，且各所述检测环直径不一，分别间隔分布在所
述第一容纳管与所述第二容纳管之间；
[0009]所述夹持单元具有两个，分别安装在所述第一容纳管及第二容纳管的内部，包括多个环设分布的夹持组件，各所述夹持组件分别沿所述第一容纳管及第二容纳管的内壁轴向设置，均具有随待测管柱的插拔而挤压扩张或收缩复位的运动行程
。
[0010]进一步地，任一所述检测环中的各所述检测线圈均指向该所述检测环的圆心，且所述检测骨架上开设有平行于所述第一容纳管或第二容纳管的多个安装孔，各所述检测线圈分别镶嵌于各所述安装孔内；
[0011]所述检测线圈包括磁芯
、Bx
线圈和
Bz
线圈，所述
Bx
线圈与所述
Bz
线圈的平面相互垂直，并缠绕在同一呈矩形状的所述磁芯上，且所述
Bx
线圈平面与所述检测骨架轴向垂直，用于拾取缺陷上方轴向磁通密度分量，所述
Bz
线圈平面与所述检测骨架径向垂直，用于拾取缺陷上方径向磁通密度分量
。
[0012]进一步地，所述检测骨架的外围开设有凹槽壁，所述激励线圈采用漆包线，从所述第一容纳管至所述第二容纳管依次贴紧所述凹槽壁均匀缠绕，所述激励线圈通有正弦交流电，并于所述检测骨架内形成正弦磁场
。
[0013]进一步地，所述夹持组件包括固定条
、
弹性支撑件和顶撑板，所述固定条沿管体长度方向固定在所述第一容纳管及第二容纳管的内壁上，所述弹性支撑件具有多个，间隔且竖向固定在所述固定条与所述顶撑板之间，所述顶撑板沿所述第一容纳管及第二容纳管的管体长度方向平行安装在所述固定条的上方，所述顶撑板呈顶部截面小
、
底部截面大的弧形板状，且所述顶撑板的顶面可与待测管柱的外弧面相贴合；
[0014]挤压扩张状态下，多个所述顶撑板分别具有沿所述弹性支撑件压缩方向外扩并相互分离的运动行程，所述夹持单元的内径逐步扩大；
[0015]收缩复原状态下，多个所述顶撑板分别具有沿所述弹性支撑件回弹方向合拢并相互抵触的运动行程，所述夹持单元的内径逐步缩小
。
[0016]进一步地，还包括帽盖，所述第一容纳管与所述第二容纳管的朝外端头分别设有第一螺纹管口和第二螺纹管口，所述帽盖具有口径不一的两个，分别与所述第一螺纹管口及第二螺纹管口螺纹匹配
。
[0017]进一步地，还包括把手，所述把手的两端分别铰接有铰接座，两个所述铰接座分别安装在所述第一容纳管与所述第二容纳管的同侧面
。
[0018]本技术的有益效果体现在：
[0019]1、
本技术中，笔式探头采用管径大小不一的双头式结构，两头的容纳管之间连通有呈一头大一头小的圆台式结构的检测骨架，可根据待测管柱的实际管径选择管径大小合适的一头容纳管并插入，直至穿进检测骨架内并完成检测，适用于不同管径大小范围的待测管柱使用
。
[0020]2、
本技术中，位于两头的容纳管内均设有由多个环设分布的夹持组件构成的夹持单元，当待测管柱插入或拔出容纳管时，夹持单元具有挤压扩张或收缩复位的运动行程，实现对待测管柱的弹性夹持和固定，无需人工手动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
ACFM
检测技术的笔式探头，包括激励线圈
(7)
和检测线圈
(8)
，其特征在于：还包括探笔本体
(1)
和夹持单元；所述探笔本体
(1)
包括分布在两头且管径不同的第一容纳管
(4)
和第二容纳管
(6)
，还包括固定连接在所述第一容纳管
(4)
与所述第二容纳管
(6)
之间的呈圆台状的检测骨架
(5)
，所述第一容纳管
(4)、
检测骨架
(5)
和第二容纳管
(6)
依次连通，所述激励线圈
(7)
缠绕在所述检测骨架
(5)
的外围，所述检测线圈
(8)
具有多个，分别环设分布呈多道检测环，且各所述检测环直径不一，分别间隔分布在所述第一容纳管
(4)
与所述第二容纳管
(6)
之间；所述夹持单元具有两个，分别安装在所述第一容纳管
(4)
及第二容纳管
(6)
的内部，包括多个环设分布的夹持组件
(9)
，各所述夹持组件
(9)
分别沿所述第一容纳管
(4)
及第二容纳管
(6)
的内壁轴向设置，均具有随待测管柱的插拔而挤压扩张或收缩复位的运动行程
。2.
如权利要求1所述的基于
ACFM
检测技术的笔式探头，其特征在于：任一所述检测环中的各所述检测线圈
(8)
均指向该所述检测环的圆心，且所述检测骨架
(5)
上开设有平行于所述第一容纳管
(4)
或第二容纳管
(6)
的多个安装孔
(502)
，各所述检测线圈
(8)
分别镶嵌于各所述安装孔
(502)
内；所述检测线圈
(8)
包括磁芯
(801)、Bx
线圈
(802)
和
Bz
线圈
(803)
，所述
Bx
线圈
(802)
与所述
Bz
线圈
(803)
的平面相互垂直，并缠绕在同一呈矩形状的所述磁芯
(801)
上，且所述
Bx
线圈
(802)
平面与所述检测骨架
(5)
轴向垂直，用于拾取缺陷上方轴向磁通密度分量，所述
Bz
线圈
(803)
平面与所述检测骨架
(5)
径向垂直，用于拾取缺陷上方径向磁通密度分量
。3.
如权利要求1所述的基于
ACFM
检测技术的笔式探头，其特征在于：所述检测骨架

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆怀，陈林霄，蒋硕，王炕强，王豪，吴燕雄，
申请(专利权)人：武汉且研科技有限公司，
类型：新型
国别省市：