可组装场量检测型涡流探头制造技术

本实用新型专利技术提供一种检测灵敏度高、组成单元可互换的场量检测型涡流探头。采用的技术方案是：一种可组装场量检测型涡流探头，包括激励模块、检测模块和接线模块，其中：激励模块包括由绝缘材料构成的长方体骨架和激励单元，检测模块包括若干个检测单元和一个由绝缘材料构成用于固定的平板。接线模块包括一个印刷电路板和一个由绝缘材料构成的底座。本实用新型专利技术所述的激励模块可绕制不同方向、不同匝数或不同线径的漆包线，实现不同的激励特性；检测模块可安装不同特性的检测单元，形成需要的涡流探头可实现灵活多样的检测能力。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无损检测装置，特别是一种场量检测型涡流探头，适用于对 金属结构部件进行涡流无损检测。
技术介绍
无损检测技术在核电站蒸气管维护，航空航天装备维护，管、线、棒材生产等行业 具有重要作用。其中，涡流无损检测技术因具有无接触、易实现自动化、检测能力强等优点 而得到了越来越广泛的应用。涡流探头是涡流无损检测系统的关键组成部件，对检测系统 性能具有决定性的影响作用。现有的涡流探头主要有阻抗检测型涡流探头和场量检测型涡流探头。阻抗检测型 涡流探头一般采用圆柱形线圈，该线圈既作为激励单元，又作为检测单元，通过测量线圈等 效阻抗的变化来判断被测对象特征。线圈等效阻抗一般通过涡流检测系统中的测量桥路进 行检测，而测量桥路在脉冲激励和多频激励条件下不易平衡。场量检测型涡流探头相对于阻抗型涡流检测探头具有较高的灵敏度，其一般由激 励单元和检测单元两部分构成。激励单元一般为圆柱形线圈，放置于被检测对象表面可感 应产生涡流场，当被检测对象表面出现裂纹时，产生扰动场。检测单元由检测线圈或者其它 磁测量器件构成，如霍尔器件、磁阻器件等，可以通过测量检测单元扰动信号的变化进而判 断被测对象表面的特性。现有的场量检测型涡流探头，其激励单元和检测单元放置时采用 同轴方式，检测单元输出的基信号过大，使检测输出信号不能充分放大，会限制灵敏度的提 尚ο
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有阻抗检测型涡流探头的测量桥路在多种激励条 件下不易平衡的不足，同时也克服现有场量检测型涡流探头激励单元和检测单元同轴，其 输出基信号过大的缺点，提供一种检测灵敏度高、组成单元可互换的场量检测型涡流探头。本技术采用的技术方案是一种可组装场量检测型涡流探头，包括激励模块、 检测模块和接线模块，其中激励模块，包括由绝缘材料构成的长方体骨架和激励单元。激励单元是绕制在长 方体骨架上的多匝漆包线，漆包线的绕制方向平行于长方体骨架的长边或宽边。在长方体 骨架的每个顶点处且平行于长方体骨架的高边延伸出一个安装支柱。优选情况下，长方体 骨架的长宽高比例为8 5 5，长、宽、高的尺寸范围均为20毫米至60毫米。漆包线的绕 制匝数为300匝至500匝，线径在0. 15毫米至0. 50毫米。检测模块，包括若干个检测单元和一个由绝缘材料构成用于固定的平板。检测单 元是弱磁测量元件，如绕制的检测线圈或集成磁测量器件等，检测单元固定在平板中部。平 板的四角延伸出四个安装支架。利用检测模块的安装支架和激励模块的安装支柱，将检测 模块和激励模块紧固连接，连接方向使检测单元的感应方向与激励模块的激励单元产生的激励磁场正交。使用时，检测单元的感应方向与被检测对象的表面垂直。接线模块，包括一个印刷电路板和一个由绝缘材料构成的底座。印刷电路板固定 在底座上，其基板上印制有若干个导电通路。底座的四角延伸出四个安装支架。通过底座 的安装支架和激励模块的安装支柱，接线模块和激励模块固定连接。激励模块的漆包线两 端接头、检测模块的检测单元两端接头分别制作成双绞线，每条双绞线电连接至印刷电路 板的一对导电通路。本技术的有益效果是本技术所述的激励模块可绕制不同方向、不同匝 数或不同线径的漆包线，实现不同的激励特性；检测模块可安装不同特性的检测单元，构成 一维涡流探头、二维涡流探头、阵列涡流探头等。根据检测需求将激励模块和检测模块进行 组合，形成需要的涡流探头可实现灵活多样的检测能力。本技术所述的涡流探头其激励单元在被测对象表面感应的涡流场在空间上 为勻强涡流场，检测单元的感应方向与勻强涡流场正交。检测单元位于激励模块底部的中 央，其感应信号主要来自缺陷产生的扰动场，避免了激励磁场感应信号的干扰，不会产生过 大的基信号，提高了涡流检测系统的检测灵敏度。附图说明图1是本技术所述涡流探头某一具体实施方式的激励模块的长方体骨架结 构示意图；图2是本技术所述的涡流探头某一具体实施方式的检测模块的平板结构示 意图；图3是本技术所述的涡流探头某一具体实施方式的接线模块的底座结构示 意图；图4是本技术所述的涡流探头实施例一；图5是本技术所述的涡流探头实施例二 ；图6是本技术所述的涡流探头实施例一的实物图；上述图中所示标号1、长方体骨架；2、安装支柱；3、平板；4、检测模块的安装支 架；5、平板方孔；6、底部平板；7、竖直平板；8、接线模块的安装支架；9、印刷电路板安装孔； 10、漆包线；11、检测单元；12、印刷电路板；13、漆包线两端接头；14、检测单元两端接头。具体实施方式以下结合附图及实施例对技术作进一步详细说明；但本技术的场量检测 型涡流探头不局限于实施例。图1是本技术所述涡流探头某一具体实施方式的激励模块的长方体骨架结 构示意图。如图所示，长方体骨架1的长、宽、高的方向分别为X方向、Y方向和Z方向，在 长方体骨架ι的顶点且平行于长方体骨架的高边，即ζ方向延伸出八个安装支柱2，在安装 支柱2上开设有螺孔。图2是本技术所述涡流探头某一具体实施方式的检测模块的平板结构示意 图。如图所示，检测模块的平板3四角延伸出四个安装支架4，在安装支架4上开设有螺孔。 利用绝缘螺钉，通过安装支架4和激励模块的安装支柱2，将检测模块和激励模块固定在一起，使检测单元的感应方向与激励模块的激励单元产生的激励磁场正交。平板3中央开设有方孔5用于安装固定检测单元。图3是本技术所述涡流探头某一具体实施方式的接线模块的底座结构示意 图。如图所示，底座由底部平板6和竖直平板7构成，底部平板6的四角延伸出四个安装支 架8，在安装支架8上开设有螺孔；竖直平板7上开设有两个圆形固定孔9，用于安装印刷电 路板12。图4是本技术所述涡流探头的实施例一。在激励模块的长方体骨架1上沿其 宽度方向绕制了漆包线10，作为激励单元；在检测模块的平板3中央安装一个检测单元11， 该检测单元为圆柱形线圈；接线模块底座竖直平板7上安装印刷电路板12 ；漆包线10的两 端接头13和检测单元11的两端接头14制作成双绞线，每条双绞线电连接至印刷电路板12 的一对导电通路；激励模块、检测模块和接线模块通过绝缘螺钉完成紧固连接。图5是本技术所述涡流探头的实施例二。本实施例与实施例一的不同之处在 于激励模块的漆包线10绕向沿激励模块长方体骨架1的长度方向，检测模块中的检测单元 11采用集成磁测量器件。图6时本技术所述涡流探头实施例一的实物图。激励模块的长方体骨架1、检 测模块的平板3和接线模块的底座采用绝缘材料尼龙加工。激励模块的激励线圈采用线径 为0. 20毫米的漆包线沿长方体骨架宽度方向绕制，绕制匝数为400匝；检测模块的检测单 元为小尺寸线圈，采用线径为0. 05毫米的漆包线绕制，绕制匝数为500匝。在使用涡流探头过程中，利用印刷电路板的导电通路将探头与涡流外围电路进行 电连接后，确保探头高度方向与被检对象表面垂直，可以持握探头对被检对象进行手动扫 描检测；也可以将探头固定在产品生产线上，实现产品的自动检测。上述实施例仅用来进一步说明技术的一种可拆装场量检测型涡流探头，但本 技术并不局限于实施例，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何简 单修改、等同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可组装场量检测型涡流探头，包括激励模块、检测模块和接线模块，其中：激励模块，包括由绝缘材料构成的长方体骨架和激励单元；激励单元是绕制在长方体骨架上的多匝漆包线，漆包线的绕制方向平行于长方体骨架的长边或宽边；在长方体骨架的每个顶点处且平行于长方体骨架的高边延伸出一个安装支柱；检测模块，包括若干个检测单元和一个由绝缘材料构成用于固定的平板；检测单元是弱磁测量元件，固定在平板中部；平板的四角延伸出四个安装支架；利用检测模块的安装支架和激励模块的安装支柱，将检测模块和激励模块紧固连接，连接方向使检测单元的感应方向与激励模块的激励单元产生的激励磁场正交；使用时，检测单元的感应方向与被检测对象的表面垂直；接线模块，包括一个印刷电路板和一个由绝缘材料构成的底座；印刷电路板固定在底座上，其基板上印制有若干个导电通路；底座的四角延伸出四个安装支架；通过底座的安装支架和激励模块的安装支柱，接线模块和激励模块固定连接；激励模块的漆包线两端接头、检测模块的检测单元两端接头分别制作成双绞线，每条双绞线电连接至印刷电路板的一对导电通路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗飞路，高军哲，张玉华，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]