[發明專利]一種渦流探頭線圈中導線最優直徑的計算方法

有效

• 申請號: 201710098367.5
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106705827B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 梁鵬飛;房永剛;瞿寧;姜大超;恒英姿;劉曉睿
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G01B7/12
• 分類號: G01B7/12
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 仇波

本發明涉及一種渦流探頭線圈中導線最優直徑的計算方法，它包括以下步驟：（a）將半徑為d且電阻率為ρ的導線繞制成緊密排布且整齊分布的線圈，測得所述線圈的內徑為D₁、外徑為D₂、截面高度為h以及截面寬度為l；（b）根據式（1）計算線圈的匝數N，（c）利用步驟（b）計算的所述匝數N，根據式（2）計算所述線圈的電阻R，（d）將線圈通過電阻為R_x的連接線纜與渦流儀相連接，測得所述渦流儀的激勵電壓為V，則線圈中的電流I由式（3）計算得到；（e）利用步驟（d）計算的所述電流I結合所述線圈的匝數N，根據式（4）計算線圈的磁動勢F；（f）當磁動勢F具有最大值時，計算得導線的最優半徑。有效提高探頭檢測靈敏度。

技術領域

本發明渦流探頭檢測領域，具體涉及一種渦流探頭線圈中導線最優直徑的計算方法。

背景技術

作為五大常規無損檢測方法之一，渦流檢測的應用極其廣泛，它利用電磁感應原理可以對導體材料的表面及近表面區域進行快速且高靈敏度的檢測。渦流檢測探頭是渦流檢測系統的重要組成部分，很大程度上決定了渦流檢測的靈敏度和準確度。

渦流探頭可以簡化為探頭前段的感應線圈和線圈與渦流儀相連的線纜兩部分。檢測過程中，在渦流儀的激勵電壓下，電流通過線纜到達感應線圈產生感應磁場后沿線纜返回渦流儀。其中，最重要的是由導線(通常是銅絲)繞制而成的線圈，而每種導體材料都有眾多直徑規格的導線可供選擇用于繞制線圈，但目前還沒有一種方便有效的方法來計算在同等條件下用哪種導線來繞制線圈能夠得到最大的檢測靈敏度，這在一定程度上制約了探頭性能的提高。

發明內容

本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種渦流探頭線圈中導線最優直徑的計算方法。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種渦流探頭線圈中導線最優直徑的計算方法，它包括以下步驟：

(a)將半徑為d且電阻率為ρ的導線繞制成緊密排布且整齊分布的線圈，測得所述線圈的內徑為D₁、外徑為D₂、截面高度為h以及截面寬度為l；并計算得到所述線圈的平均直徑D＝(D₁+D₂)/2；

(b)根據式(1)計算所述線圈的匝數N，

(c)利用步驟(b)計算的所述匝數N，根據式(2)計算所述線圈的電阻R，

(d)將所述線圈通過電阻為R_x的連接線纜與渦流儀相連接，測得所述渦流儀的激勵電壓為V，則所述線圈中的電流I由式(3)計算得到；

(e)利用步驟(d)計算的所述電流I結合所述線圈的匝數N，根據式(4)計算線圈的磁動勢F，

并將式(1)帶入式(4)中可得式(5)，

(f)當磁動勢F具有最大值時，計算得導線的最優半徑

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：本發明渦流探頭線圈中導線最優直徑的計算方法，能夠僅通過對繞制線圈內徑、外徑、截面高度和寬度的測量即可實現對導線直徑的確定，從而使得繞制線圈產生最大的磁通量，有效提高探頭檢測靈敏度。

附圖說明

圖1為本發明渦流探頭線圈的端面圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明優選實施方案進行詳細說明。