[發(fā)明專利]基于操作手杖的可拆裝式縱向模態(tài)導(dǎo)波磁致伸縮傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710790223.6
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107525851B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉堯;龔裕;李佳明;劉秀成;吳斌;何存富
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/26
• 代理公司: 11203 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 沈波

本發(fā)明提供了基于操作手杖的可拆裝式縱向模態(tài)導(dǎo)波磁致伸縮傳感器，主要包括操作手杖和鼠籠式磁致伸縮傳感器兩部分。其中鼠籠式磁致伸縮傳感器由兩個對稱的C型元件組成。移動軌與連桿以位移調(diào)節(jié)螺母相連，旋轉(zhuǎn)位移調(diào)節(jié)螺母沿連桿前后移動時，實現(xiàn)對管的夾持或從管上拆除。鼠籠式磁致伸縮傳感器的單個C型元件主要包括鐵鈷合金殼籠、方塊形永磁鐵環(huán)陣和月牙型檢測線圈。當(dāng)鼠籠式磁致伸縮傳感器夾持在待測管上后，可激勵產(chǎn)生縱向模態(tài)超聲導(dǎo)波，通過C型元件內(nèi)表面固化的環(huán)氧樹脂層耦合至管中。該發(fā)明的操作手杖可將傳感器安裝到人手難以接觸到的管上，進行管缺陷的檢測，解決實際工程的檢測難題。

技術(shù)領(lǐng)域

基于操作手杖的可拆裝式縱向模態(tài)導(dǎo)波磁致伸縮傳感器，屬于超聲導(dǎo)波無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明特別針對工程中施工人員的人手難以直接接觸到的管或桿件，通過操作手杖即可實現(xiàn)縱向模態(tài)導(dǎo)波磁致伸縮傳感器的安裝和拆除，用于缺陷檢測。

背景技術(shù)

磁致伸縮導(dǎo)波技術(shù)廣泛應(yīng)用于管或桿件的缺陷檢測。一般需要人手操作將鐵鈷合金帶及檢測線圈纏繞安裝至待測管或桿件表面。這種傳感器安裝方式要求待測件在人手可操作的范圍內(nèi)。對于一些架空爐管或外懸桿等工況，難以將磁致伸縮傳感器的部件通過人手分步安裝至待測件上。

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種基于操作手杖的可拆裝式縱向模態(tài)導(dǎo)波磁致伸縮傳感器，借助于操作手杖，可以在遠(yuǎn)離待測件的一定范圍內(nèi)，將磁致伸縮傳感器快速安裝于待測件上。為此，將磁致伸縮傳感器制作成兩個對稱的C型元件，分別安裝于操作手杖的連桿末端和移動軌上，通過旋轉(zhuǎn)位移調(diào)節(jié)螺母帶動移動軌移動，實現(xiàn)兩個C型元件與待測件表面的接觸和擠壓。當(dāng)測試結(jié)束時，反向旋轉(zhuǎn)位移操作螺母帶動移動軌后退，實現(xiàn)兩個C型元件與待測件的分離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于設(shè)計了一種基于操作手杖的可拆裝式縱向模態(tài)導(dǎo)波磁致伸縮傳感器，可安裝于人手難以直接接觸到的待測管或外懸桿上，進行導(dǎo)波缺陷檢測。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案：

基于操作手杖的可拆裝式縱向模態(tài)導(dǎo)波磁致伸縮傳感器，該傳感器包括操作手杖和鼠籠式磁致伸縮傳感器；鼠籠式磁致伸縮傳感器由兩個對稱的C型元件組成，每個C型元件包括鐵鈷合金殼籠、方塊形永磁鐵環(huán)陣和月牙形檢測線圈16；兩個對稱的C型元件中的其中固裝于操作手杖的連桿6末端，另一個固裝于移動軌末端；移動軌4與連桿6通過位移調(diào)節(jié)螺母5相連，通過旋轉(zhuǎn)位移調(diào)節(jié)螺母5能夠使連桿6進行前后移動，進而控制兩個C型元件間的距離，實現(xiàn)對管1的夾持或從管1上拆除；鼠籠式磁致伸縮傳感器激勵產(chǎn)生的縱向模態(tài)超聲導(dǎo)波，縱向模態(tài)超聲導(dǎo)波透過C型元件內(nèi)表面的環(huán)氧樹脂層12耦合至管1中，也能檢測管1中的缺陷反射回波。

所述管1或為桿。

每個C型元件中的鐵鈷合金殼籠由多片鐵鈷合金細(xì)條13和兩組方塊形永磁鐵環(huán)陣組成，每片鐵鈷合金細(xì)條13兩端放置磁極相異的方塊形永磁鐵11，對所有鐵鈷合金細(xì)條13進行同向偏置磁化；鐵鈷合金細(xì)條13內(nèi)嵌于齒狀橡膠殼10的凹槽內(nèi)，鐵鈷合金細(xì)條13的兩端通過端壓扣14與齒狀橡膠殼10進行固定連接；鐵鈷合金殼籠內(nèi)表面涂固化環(huán)氧樹脂層12；安裝在鐵鈷合金殼籠外側(cè)的月牙形檢測線圈16為具有月牙形橫截面的螺線管，螺線管的內(nèi)外側(cè)線圈內(nèi)通入電流方向相異，螺線管的內(nèi)部嵌有高導(dǎo)磁率的月牙形薄片15。

操作手杖由連桿6、移動軌4、位移調(diào)節(jié)螺母5和連接夾具8組成，連桿6穿過移動軌4和連接夾具8；連桿6一端用緊固螺母9鎖閉，另一端設(shè)有握持手柄7；位移調(diào)節(jié)螺母5位于移動軌4的開口處，當(dāng)位移調(diào)節(jié)螺母5沿連桿6移動時，移動軌4及其末端的連接夾具8隨之運動，連接夾具8與底座2相連；底座2的弧度小于π，當(dāng)兩個連接夾具8接觸并擠壓時，調(diào)整C型元件與待測管1表面間的接觸力。

本發(fā)明可以獲得如下有益效果：

1、每片鐵鈷合金細(xì)條兩端放置磁極相異的方塊形永磁鐵，使得每片鐵鈷合金細(xì)條的靜磁場分布都保持一致且均勻，確保每片鐵鈷合金細(xì)條具有高的磁致伸縮系數(shù)，提高傳感器激勵超聲導(dǎo)波的穩(wěn)定性。