[實用新型]一種磁約束脈沖渦流傳感器

有效

• 申請號: 201320848219.8
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN203629592U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 武新軍;李建;鄧東閣;張卿
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14
• 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

本實用新型屬于無損檢測技術領域，更具體地，涉及一種磁約束脈沖渦流傳感器，用于提高脈沖渦流檢測的靈敏度。

背景技術

在脈沖渦流檢測技術中，被測構件中的電磁響應可等效為向下、向外擴散的渦流，渦流的擴散規律能反映試件被測區域的大小和厚度。通過檢測由渦流產生的磁場，便可實現對被測構件壁厚減薄的檢測。然而，由于檢測時渦流向外擴散，造成渦流能量分散，使得檢測靈敏度偏低。

CN200910061369.2公開了一種對具有導磁材料保護層的構件腐蝕檢測方法與裝置，其中通過降低導磁保護層材料的磁導率，使更多的能量作用在被測構件上，可在一定程度上提高檢測靈敏度。然而，該方法需要將導磁保護層磁化到飽和或深度飽和。除此之外，該方法還存在以下不足：例如，按照該現有技術中的一個優選實施方案，磁化單元包括永久磁鐵和磁軛，磁軛的兩端下方分別吸附有一永久磁鐵，磁軛的兩端磁鐵極性相反，檢測時被測構件的磁化方向與其表面平行，對渦流的向外擴散起不到約束的作用；按照該現有技術中的另一種具體實施方式，磁化單元被設定為直流磁化線圈，雖然檢測時被測構件的磁化方向與其表面垂直，但該方式直流磁化線圈發熱嚴重，同樣會影響檢測精度。因此，亟需構建更為合理的脈沖渦流傳感器，以便克服現有技術中的上述缺陷。

實用新型內容

針對現有技術的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種磁約束脈沖渦流傳感器，以便提高脈沖渦流檢測的靈敏度。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種磁約束脈沖渦流傳感器，該傳感器包括底座、永磁體、激勵線圈、接收線圈、航空插座和端蓋，其中：

所述底座呈上端開口下端封閉的筒體，且其開口端由端蓋予以封閉；所述永磁體呈圓環狀結構，其上下端面為磁極且極性相反，同軸設置在底座的底部；所述接收線圈同軸設置在永磁體的內部，它的內部繼續同軸設置所述激勵線圈；所述航空插座設置在端蓋上部，并分別用于實現激勵線圈和接收線圈與外部之間的電連接。

作為進一步優選地，所述接收線圈的內徑大于激勵線圈的外徑，并且所述接收線圈的外徑小于永磁體的內徑。

作為進一步優選地，該脈沖渦流傳感器還包括擋板，所述擋板通過螺釘固定在底座的中央，并緊壓激勵線圈和永磁體。

作為進一步優選地，該脈沖渦流傳感器還包括設置在端蓋上部的把手。

作為進一步優選地，所述永磁體采用鐵氧體材料制成，所述激勵線圈和接收線圈采用漆包銅線制成。

作為進一步優選地，所述底座、端蓋、擋板和把手均采用絕緣材料制成。

總體而言，本實用新型通過設置的上下端面為磁極的圓環形永磁體，在被測構件中產生了垂直于其表面的偏置磁場，約束了被測構件中感應渦流的向外擴散，可顯著提高檢測的靈敏度，同時具備結構緊湊、便于操控和發熱量低等特點。

附圖說明

圖1是按照本實用新型優選實施例所構建的磁約束脈沖渦流傳感器的結構剖視圖；

圖2是用于測試本實用新型優選實施例的裝置的總體結構圖；

圖3a是在激勵線圈中加載直流電流時的磁極分布示意圖；

圖3b是在關閉激勵線圈中的直流電流后，被測構件中渦流向外擴散受到約束的示意圖；

圖4是用于測試本實用新型優選實施例的試樣簡圖；

圖5是分別用本實用新型優選實施例和無圓環形永磁體的脈沖渦流傳感器對試樣進行檢測，得到的信號波形對比圖。在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構，其中：

1-被測構件??2-脈沖渦流傳感器??3-激勵控制單元??4-信號處理單元5-A/D轉換單元??6-計算處理器??7-永磁體??8-底座??9-穿線孔??10-把手11-航空插座??12-端蓋??13-擋板??14-激勵線圈??15-接收線圈??16-偏置磁場??17-渦流

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。