[發明專利]電磁超聲探頭以及使用該電磁超聲探頭檢測管道的方法

有效

• 申請號: 201010622792.8
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102023186A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 童凱;范弘;劉濤;張建衛;姚君;杜建生;賈慧明
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24;G01N29/04;F17D5/06
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星;張軍

1.一種電磁超聲探頭，包括：

探頭架，具有安裝空間；

發射探頭，固定在安裝空間中，并且與豎直方向呈預定角度，通過將包括高頻脈沖和低頻脈沖的混合激勵電流施加給發射探頭，使得發射探頭產生用于檢測待測對象的兩種不同的超聲波；

接收探頭，固定在安裝空間中，并且相對于豎直方向與發射探頭對稱地布置，接收由待測對象反射的超聲波。

2.如權利要求1所述的電磁超聲探頭，其中，發射探頭包括：

探頭骨架，呈長方體形，由非金屬材料制成，沿著探頭骨架的長度方向和高度方向形成有圍繞探頭骨架的環形槽，沿著探頭骨架的長度方向按照預定間隔形成有多個長方體形插槽，所述多個插槽沿著探頭骨架的高度方向凹陷在探頭骨架中；

線圈，纏繞在探頭骨架的環形槽中；

多個永磁體，磁極相互交錯地安裝在所述插槽中；

殼體，呈長方體形，其下側設有開口，用于容納探頭骨架。

3.如權利要求2所述的電磁超聲探頭，其中，發射探頭還包括探頭保護膜，該探頭保護膜用于封閉殼體的開口。

4.如權利要求2所述的電磁超聲探頭，其中，接收探頭包括：

探頭骨架，呈長方體形，由非金屬材料制成，沿著探頭骨架的長度方向和高度方向形成有圍繞探頭骨架的環形槽，沿著探頭骨架的長度方向按照預定間隔形成有多個長方體形插槽，所述多個插槽沿著探頭骨架的高度方向凹陷在探頭骨架中；

線圈，纏繞在探頭骨架的環形槽中；

多個永磁體，磁極相互交錯地安裝在所述插槽中；

殼體，呈長方體形，其下側設有開口，用于容納探頭骨架。

5.如權利要求4所述的電磁超聲探頭，其中，接收探頭還包括探頭保護膜，該探頭保護膜用于封閉殼體的開口。

6.如權利要求4所述的電磁超聲探頭，其中，發射探頭的線圈的匝數小于接收探頭的線圈的匝數，發射探頭的線圈的漆包線的直徑大于接收探頭的線圈的漆包線的直徑。

7.如權利要求2所述的電磁超聲探頭，所述多個永磁體的數量大于或者等于7。

8.如權利要求1所述的電磁超聲探頭，所述兩種超聲波分別是SH1模式的彈性管波和SH表面波。

9.如權利要求1所述的電磁超聲探頭，所述預定角度在3度至6度范圍內。

10.一種使用電磁超聲探頭檢測管道的方法，所述電磁超聲探頭包括：探頭架，具有安裝空間；發射探頭，固定在安裝空間中，并且與豎直方向呈預定角度；接收探頭，固定在安裝空間中，并且相對于豎直方向與發射探頭對稱地布置，所述方法包括以下步驟：

通過將包括高頻脈沖和低頻脈沖的混合激勵電流施加給發射探頭，使得發射探頭產生用于檢測待測對象的兩種不同的超聲波；

接收探頭接收由待測對象反射的超聲波。

11.如權利要求10所述的方法，所述兩種超聲波分別是SH1模式的彈性管波和SH表面波，SH1模式的彈性管波用于檢測管道壁中的缺陷，SH表面波用于檢測管道內表面上的缺陷。

12.如權利要求10所述的方法，發射探頭和接收探頭沿著管道的軸向依次布置，發射探頭和接收探頭相對于管道的徑向按照預定角度對稱地布置。

13.如權利要求12所述的方法，所述預定角度在6度至12度范圍內。

14.如權利要求11所述的方法，其中，發射探頭包括：探頭骨架，呈長方體形，由非金屬材料制成，沿著探頭骨架的長度方向和高度方向形成有圍繞探頭骨架的環形槽，沿著探頭骨架的長度方向按照預定間隔形成有多個長方體形插槽，所述多個插槽沿著探頭骨架的高度方向凹陷在探頭骨架中；線圈，纏繞在探頭骨架的環形槽中；多個永磁體，磁極相互交錯地安裝在所述插槽中；殼體，呈長方體形，其下側設有開口，用于容納探頭骨架，

其中，產生所述兩種不同的超聲波的步驟包括：

將包括高頻脈沖和低頻脈沖的混合激勵電流施加給線圈；

由線圈引發的交變渦流在永磁體所產生的靜態偏置磁場的作用下在管道中產生所述兩種不同的超聲波。