[實用新型]一種基于穿過式渦流的犧牲陽極斷芯檢測系統

有效

• 申請號: 201320881610.8
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN203772802U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 高東林;張倫兆;陳泉;李楊
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

技術領域

本實用新型屬于有色金屬功能材料無損檢測技術領域，尤其涉及一種利用穿過式渦流方法對犧牲陽極斷芯缺陷進行無損檢測的系統。

背景技術

犧牲陽極（本申請中主要指帶狀犧牲陽極）在長輸管道、大型儲罐、接地網以及船舶工業等領域應用廣泛。犧牲陽極與保護體形成電性鏈接，靠自身的溶解提供陰極保護電流，從而達到防止或減緩保護體腐蝕的功能。

帶狀犧牲陽極具有可彎曲的特點，可應用于受空間或形狀限制的特殊場合。其截面有方形和菱形等形狀，中心為鐵芯，外層包覆犧牲陽極，長度可達上千米。但在其制造過程中，中心部的鐵芯材料受到較大應力，在極端條件下，鐵芯會產生頸縮、裂紋甚至斷裂。帶有斷芯缺陷的犧牲陽極應用時，腐蝕往往先發生于缺陷處，大大縮短了犧牲陽極的生命周期，減弱了其保護能力，造成資源浪費和經濟損失。

目前，主要采用抽檢的方式對同批次的犧牲陽極進行質量評估。相應檢測標準中所采用的檢測方法為電化學檢測和化學成分分析，而這種檢測的方式的不足在于需要消耗被檢材料而且檢測周期較長。無損檢測方面，同樣采用抽檢的方式對犧牲陽極進行射線檢測，以達到對同批次的材料的質量進行評估。射線的安全性和便利性，是影響檢測效率的主要因素。

無論是采用電化學方法還是射線檢測，都存在不可忽視的問題，即無法或難以使犧牲陽極的被檢率達到100%，而這一指標已日漸成為客戶所關注的重點。

渦流檢測技術現已被廣泛用于金屬管、棒、絲線、板、帶材和機械零件的無損探傷，它是運用電磁感應原理，將正弦波電流激勵探頭線圈，當探頭接近金屬表面時，線圈周圍的交變磁場在金屬表面產生感應電流。對于平板金屬，感應電流的流向是以線圈同心的圓形，形似旋渦，稱為渦流。同時渦流也產生相同頻率的磁場，其方向與線圈磁場方向相反。渦流通道的損耗電阻，以及渦流產生的反磁通，又反射到探頭線圈，改變了線圈的電流大小及相位，即改變了線圈的阻抗。因此，探頭在金屬表面移動，遇到缺陷或材質、尺寸等變化時，使得渦流磁場對線圈的反作用不同，引起線圈阻抗變化，通過渦流檢測儀器測量出這種變化量就能鑒別金屬表面有無缺陷或其它物理性質變化。如何利用該技術進一步克服上述現有技術的缺陷，是本發明人的致力所向。

實用新型內容

本實用新型的主要目的是提供一種基于穿過式渦流的犧牲陽極斷芯檢測系統，利用其檢測犧牲陽極斷芯，可以克服現有技術檢測手段的缺點，系統通過設定合適的檢測頻率，使渦流檢測信號在透過外包材料后，仍能在芯部產生渦流，從而對犧牲陽極中心鐵芯上的缺陷進行檢測和定位。

為實現上述目的，本實用新型采取以下設計方案：

一種基于穿過式渦流的犧牲陽極斷芯檢測系統，其包括有：

一條用以矯正和支撐犧牲陽極的輥道；

一個渦流檢測儀，帶有一個穿過式渦流探頭，在渦流探頭的中心開有供被檢犧牲陽極穿過的通孔；

一個可在z軸方向振動的多自由度探頭固定裝置，其上具有一個可在垂直于渦流探頭軸向的平面內實現沿x軸的平移、z軸轉動的探頭隨動機構；

所述的渦流探頭安置在多自由度探頭固定裝置的探頭隨動機構上。

所述基于穿過式渦流的犧牲陽極斷芯檢測系統中，所述多自由度探頭固定裝置包括有一個可上下振動的隨動平臺及置于隨動平臺上的探頭隨動機構；

所述的隨動平臺具有一對組縱向的支架，該組支架間安設上、下一對滑軌，該隨動平臺與下方的水平工作臺彈性連接；

所述的探頭隨動機構由三級方形支撐框架及中間的轉動軸組合構成，其中，內中心的一級框架直接承載渦流探頭，該一級框架與其外圈的二級框架通過z方向轉動軸連接；二級框架再與其外圈的三級框架通過x方向轉動軸連接；三級框架則通過套設在滑軌上的滑塊沿x軸方向在滑軌上水平滑動。

所述基于穿過式渦流的犧牲陽極斷芯檢測系統中，所述的水平工作臺高度可調。

所述基于穿過式渦流的犧牲陽極斷芯檢測系統中，所述檢測系統位于犧牲陽極生產線的后端，該檢測系統的輥道與犧牲陽極生產線的輥道直線聯通。

本申請中所提及的穿過式渦流檢測方法具有非接觸、安全系數和檢測效率高等特點，便于集成于生產設備上以實現對犧牲陽極的在線檢測。對犧牲陽極的生產效率幾乎沒有影響，能高效地對整條犧牲陽極進行檢測。

本實用新型的優點是：

第一，本實用新型所采用的渦流檢測方式是一種無損檢測方法，不會對材料造成破壞，可實現對犧牲陽極的完全檢測而不過多地提高生產成本，且安全可靠；