[發明專利]基于磁致伸縮效應的導波傳感器

有效

• 申請號: 201410349737.4
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104122327A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 武新軍;丁秀莉;孫鵬飛
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/34;G01N29/24
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬

1.基于磁致伸縮效應的導波傳感器，可用于對構件進行無損檢測，其特征在于，包括

外殼(6)，該外殼呈中空筒狀；

波導管(8)，該波導管呈中空筒狀，其一端置于所述外殼(6)的中空腔內并與所述外殼相固定，所述波導管另一端伸出所述外殼；

永久磁鐵(4)，其呈中空筒狀，同軸容置在所述外殼(6)內，且與中空筒狀的波導管(8)一端同軸貼合；

內管(5)，其為中心具有通孔的管狀，所述內管的一段穿過所述永久磁鐵(4)的中空腔部且端部伸出所述永久磁鐵外，其另一段穿入所述波導管(8)的中空腔部，其與所述永久磁鐵的中空腔部的內壁相接觸，以支撐所述永久磁鐵，防止其沿垂直于自身中心軸線的方向移動；

內管壓塊(3)，該內管壓塊為開有通孔的圓環狀，其同軸套裝在所述內管(5)伸出永久磁鐵(4)外的端部上，且與所述永久磁鐵的端面緊密貼合，并與所述外殼(6)相固定，可防止所述永久磁鐵沿軸向移動；

位于內管(5)和外殼(6)之間的波導管上具有相隔距離的激勵線圈和接收線圈，對激勵線圈通入交流電后，所述激勵線圈產生交變磁場，所述交變磁場與所述永久磁鐵形成的偏置磁場共同作用使所述波導管(8)產生磁致伸縮應變從而激發出超聲導波，將其傳入被檢測構件(16)以對被檢測構件進行無損檢測，帶有構件信息的超聲導波反射回來使所述波導管內磁感應強度變化，從而使所述波導管上的接收線圈內產生帶有檢測信息的電信號，根據所述電信號可獲得無損檢測結果。

2.如權利要求1所述的基于磁致伸縮效應的導波傳感器，其特征在于，所述激勵線圈包括纏繞在所述波導管(8)外壁的外激勵線圈(12)和纏繞在所述內管(5)外壁上的內激勵線圈(11)，所述內管外壁與所述波導管內壁之間相距僅能容置所述內激勵線圈(11)的距離，以使纏繞在所述內管外壁的內激勵線圈貼合在所述波導管內壁。

3.如權利要求1或2所述的基于磁致伸縮效應的導波傳感器，其特征在于，所述接收線圈包括纏繞在所述波導管(8)外壁的外接收線圈(10)和纏繞在所述內管(5)外壁上的內接收線圈(9)，所述內管外壁與所述波導管內壁之間相距僅能容置所述內接收線圈(9)的距離，以使纏繞在所述內管外壁的內接收線圈(9)貼合在所述波導管內壁。

4.如權利要求3所述的基于磁致伸縮效應的導波傳感器，其特征在于，所述內激勵線圈(11)與外激勵線圈(12)相串聯；所述內接收線圈(9)和外接收線圈(10)相串聯。

5.如權利要求3或4所述的基于磁致伸縮效應的導波傳感器，其特征在于，所述內激勵線圈(11)和內接收線圈(9)的引線通過開設在所述內管(5)壁上的壁孔進入所述內管中心通孔后引出，所述外激勵線圈(12)和外接收線圈(10)的引線通過開設在外殼(6)內壁上的走線槽引出。

6.如權利要求1-5之一所述的基于磁致伸縮效應的導波傳感器，其特征在于，所述外殼(6)遠離波導管(8)的端部固定有外端蓋(2)，所述外端蓋上安裝有激勵線圈插座(1)和接收線圈插座(13)，分別與激勵線圈和接收線圈相連，以分別給所述激勵線圈通入交流電和將接收線圈上的帶有檢測信息的電信號引出。

7.如根據權利要求1-6之一所述的基于磁致伸縮效應的導波傳感器，其特征在于，所述永久磁鐵(4)的極化方向與波導管(8)軸線方向平行。

8.如根據權利要求1-7之一所述的基于磁致伸縮效應的導波傳感器，其特征在于，所述波導管(8)材料為純鐵或碳鋼。

9.如根據權利要求1-8之一所述的基于磁致伸縮效應的導波傳感器，其特征在于，所述外殼(6)和內管(5)材料均為塑料。

10.如根據權利要求1-9之一所述的基于磁致伸縮效應的導波傳感器，其特征在于，所述外殼(6)和內管(5)材料均為尼龍或聚四氟乙烯。