[發(fā)明專利]一種磁致伸縮導波接收傳感器

有效

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• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102721751A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 徐江;孔東穎;程丞;武新軍
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24;G01N29/04
• 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

本發(fā)明屬于超聲波無損檢測技術領域，更具體地，涉及一種磁致伸縮導波接收傳感器。

背景技術

超聲導波具有單點激勵即可實現長距離檢測的優(yōu)點，因此被廣泛應用管道、纜索、鋼棒等長形構件的快速檢測，特別是長輸管線、城市天然氣管道的快速檢測。磁致伸縮導波檢測基于磁致伸縮效應和逆磁致伸縮效應激勵和接收導波信號，其主要優(yōu)點是單點激勵即可實現構件的長距離檢測。現有專利“一種利用磁致伸縮傳感器的管道和鋼管無損檢測方法和設備”中，對磁致伸縮導波檢測的激勵傳感器和接收傳感器進行了介紹，其特征在于線圈兩端各包含一個接插端口，兩接插端口通過連接器將線圈連接起來，形成具有可開合結構的單個檢測線圈。由于接收傳感器中的線圈環(huán)繞在管道上，形成類似螺線管結構，因此，接收傳感器“檢測到的信號是整個圓周方向的信號，”沒有周向分辨力。管道中主要存在的缺陷為腐蝕坑、裂紋等非軸對稱特征缺陷，但各類管道一般包含焊縫、法蘭等軸對稱結構，這些軸對稱特征也將產生回波信號，由于軸對稱結構和非軸對稱結構引起的信號在管道圓周方向上的分布是不同的，利用現有的磁致伸縮導波接收傳感器無法通過檢測信號區(qū)別軸對稱與非軸對稱特征，容易導致缺陷誤判。

發(fā)明內容

針對現有技術的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種可以識別軸對稱和非對稱特征結構的磁致伸縮導波接收傳感器。

為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種磁致伸縮導波接收傳感器，包括：結構相同、對稱放置的兩個傳感模塊；所述兩個傳感模塊連接并形成開合結構；當所述兩個傳感模塊閉合時形成空心圓柱體結構；每個傳感模塊包括：支架、線圈和插頭；支架為凸臺結構，凸臺有N道等分槽使半圓環(huán)柱體等分成N+1個扇環(huán)柱體，線圈有N+1個，一個線圈沿著一個扇環(huán)柱體的外輪廓纏繞，每個線圈的兩端連接插頭；N為非負整數。

更進一步地，兩個傳感模塊通過合頁和搭扣連接或通過兩個搭扣連接。

更進一步地，所述等分槽的寬度大于一個線圈厚度的兩倍，所述等分槽的深度大于一個線圈寬度。

更進一步地，所述支架由絕緣材料制成。

更進一步地，所述線圈由漆包線或扁平電纜制成。

更進一步地，所述傳感模塊還包括：外殼體和柔性襯墊；外殼體與支架的底座連接；柔性襯墊分別與外殼體和支架內側面通過粘膠劑粘接；插頭安裝在外殼體上。

更進一步地，所述柔性襯墊由聚氨酯等透聲材料制成；所述外殼體由絕緣材料制成。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用上述的接收傳感器進行管道縱向模態(tài)檢測的磁致伸縮導波檢測系統(tǒng)；包括：激勵傳感器、接收傳感器、導波檢測儀和多個磁化器；在使用時，用于提供軸向磁場的多個磁化器分別配合所述激勵傳感器和所述接收傳感器安裝在待檢管道上，所述激勵傳感器與所述導波檢測儀的激勵端連接，所述接收傳感器與所述導波檢測儀的接收端連接；所述導波檢測儀發(fā)出脈沖信號通過激勵傳感器在管道上激勵縱向模態(tài)導波信號；所述接收傳感器將導波信號轉換為電信號并傳輸至導波檢測儀進行處理后實現軸對稱和非軸對稱結構的識別。

本發(fā)明的另一目的還在于提供一種上述的接收傳感器進行管道扭轉模態(tài)檢測的磁致伸縮導波檢測系統(tǒng)；包括：激勵傳感器、接收傳感器、導波檢測儀和兩個強磁致伸縮帶；在使用時，兩個強磁致伸縮帶分別配合所述激勵傳感器和所述接收傳感器安裝在待檢管道上，所述激勵傳感器與所述導波檢測儀的激勵端連接，所述接收傳感器與所述導波檢測儀接收端連接；所述導波檢測儀發(fā)出的脈沖信號通過所述激勵傳感器在一個強磁致伸縮帶上激勵扭轉模態(tài)導波信號并傳遞到所述待檢管道上；導波信號通過另一個強磁致伸縮帶傳遞到所述接收傳感器上，所述接收傳感器將導波信號轉換為電信號并傳輸至導波檢測儀進行處理后實現軸對稱和非軸對稱結構的識別。

更進一步地，所述的導波檢測儀包括：計算機、脈沖信號發(fā)射器、功率放大器、信號預處理器和A/D轉換器；所述計算機控制所述脈沖信號發(fā)射器產生脈沖信號，經過所述功率放大器放大，從導波檢測儀的激勵端傳輸給所述激勵傳感器，導波檢測儀的接收端接收所述接收傳感器輸出的電信號，所述信號預處理器對所述電信號進行預處理，所述A/D轉換器將預處理后的電信號轉換為數字信號，所述計算機對所述數字信號進行處理實現軸對稱和非軸對稱結構的識別。

本發(fā)明提供的磁致伸縮導波接收傳感器可識別軸對稱特征和非軸對稱特征，實現焊縫等軸對稱結構和非軸對稱缺陷的識別，從而避免將焊縫等軸對稱結構誤判為缺陷；此傳感器對于縱向模態(tài)和扭轉模態(tài)的磁致伸縮導波檢測均可適用。

附圖說明