[實用新型]用于換熱管內檢測的磁致伸縮導波傳感器

有效

• 申請號: 201120513563.2
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN202383106U
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 武新軍;孫鵬飛;徐江
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N27/72
• 分類號: G01N27/72;G01N27/82
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本實用新型涉及超聲波無損檢測技術領域，特別涉及一種用于換熱管內檢測的磁致伸縮導波傳感器。

背景技術

隨著石化行業的快速發展，換熱器使用數量急劇增加，換熱管數量呈幾何倍數增長。由于換熱管長期工作在腐蝕和應力交互作用下，很容易產生失效，影響設備的安全運營以及產品質量，因此有必要對換熱管進行檢測。目前，對于在役換熱管的檢測方法主要有遠場渦流檢測、局部磁飽和渦流檢測、內旋轉超聲相控陣檢測以及漏磁檢測方法。上述檢測方法檢測過程中，均要求傳感器必須穿過換熱管被檢測區域，這樣一方面探頭的移動過程會導致檢測效率低，另一方面要求換熱管被檢測區域內壁均要進行清洗，從而影響了上述檢測方法的應用。

超聲導波檢測具有單點激勵即可檢測一段距離的優勢，因此可用于換熱管檢測，且在檢測過程中只需對傳感器放置區域進行清洗而傳感器無需移動。專利申請號CN200480038549.4的發明申請公開了一種用于換熱管的扭轉波檢測方法和系統，通過導波錐與換熱管內壁的耦合，利用在換熱管外部的磁致伸縮傳感器激勵和接收扭轉波脈沖來完成對換熱管的檢測，其耦合情況直接影響檢測結果。故該方法要求內表面接觸狀況良好，清洗要求高；而且對于內表面凹凸不平的狀況，則需要打磨等特別處理，從而造成實際操作中的不便。

實用新型內容

針對上述缺陷，本實用新型的目的在于提供了一種用于換熱管內檢測的磁致伸縮導波傳感器，其在檢測時只需將傳感器放置于被檢換熱管一端內部，處于傳感器前端的導電鋼刷與換熱管產生電接觸，檢測過程中傳感器無需移動即可實現對換熱管的高效檢測。

按照本實用新型的一個方面，提供了一種用于換熱管內檢測的磁致伸縮導波傳感器，該磁致伸縮導波傳感器包括：

外殼；

與外殼一端相固定的端蓋；

與外殼的另外一側相連的導電鋼刷；

設置在外殼內部并與其相連的內殼；

安裝在端蓋上，通過穿過內殼的直流導線與導電鋼刷實現電連接的航空插座；以及

第一交流線圈和第二交流線圈，該第一交流線圈和第二交流線圈纏繞在內殼的不同位置上并分別與航空插座電連接。

作為進一步優選地，在內殼上設置有第一聚磁器和第二聚磁器，第一交流線圈和第二交流線圈分別纏繞在該第一聚磁器與第二聚磁器上。

作為進一步優選地，所述第一聚磁器和第二聚磁器可以由高磁導率材料，例如工業純鐵、硅鋼、低碳鋼等制成。

作為進一步優選地，所述第一聚磁器和第二聚磁器可以通過螺釘固定于內殼。

作為進一步優選地，所述外殼和內殼均由絕緣材料制成。

按照本實用新型的磁致伸縮導波傳感器，由于整個檢測過程是通過磁場實現的，屬于非接觸式檢測，因此對被檢測換熱管內表面狀況要求低，無需打磨等特別處理，從而提高了檢測效率以及適用性；此外，按照本實用新型的磁致伸縮導波傳感器，利用了高導磁材料的聚磁效應，在直流導線和交流線圈之間布置的高導磁材料對交變磁場有聚集作用，從而提高了檢測信號信噪比。

附圖說明

圖1是圖1為按照本實用新型的用于換熱管內檢測的磁致伸縮導波傳感器的剖視圖；

圖2為按照本實用新型的磁致伸縮導波傳感器用于對換熱管進行內檢測的系統示意圖；

圖3為按照本實用新型的磁致伸縮導波傳感器內增加聚磁器后的剖視圖；

圖4為具體實施例中所用的外徑25mm、內徑20m的換熱管標樣示意圖；

圖5為使用圖3所示的磁致伸縮導波傳感器在標樣管上檢測所得信號的波形圖；

圖6為使用圖1所示的磁致伸縮導波傳感器在標樣管上所得檢測信號的波形圖。

具體實施方式

下面將結合附圖來詳細說明本實用新型的優選實施例。

參見圖1，圖1是按照本實用新型的用于換熱管內檢測的磁致伸縮導波傳感器的剖視圖。如圖1中所示，按照本實用新型的用于對換熱管內檢測的磁致伸縮導波傳感器2包括航空插座4、端蓋5、內殼6、第一交流線圈7、第二交流線圈9、直流導線11、外殼12和導電鋼刷13。端蓋5與外殼12的一端相固定，外殼12的另外一端與導電鋼刷13相連。在外殼12中，設置有內殼6并與其通過適當的連接方式，例如通過螺釘相連接。在端蓋5上，安裝有航空插座4，航空插座4通過穿過內殼6的直流導線11與導電鋼刷13實現電連接。直流導線11與導電鋼刷13之間通過焊接方式相連接。在內殼6上，分別纏繞有第一交流線圈7和第二交流線圈9，該第一交流線圈7、第二交流線圈9與航空插座4之間可分別實現電連接。