[實(shí)用新型]電磁超聲金屬板材探傷換能器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720942719.6
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN207198101U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢燕好;楊理踐;徐加欣;張雪儀;高松巍;張佳;劉暢;張青斌;于紅陽
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N29/34
• 分類號: G01N29/34
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙)21115
• 代理人: 宋鐵軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于無損檢測領(lǐng)域，涉及一種利用電磁耦合法激勵和接收超聲波的一體化便攜式裝置，尤其涉及一種電磁超聲金屬板材探傷換能器。

背景技術(shù)

金屬板材是工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的原材料，航天工業(yè)、汽車制造、精密儀表等行業(yè)對金屬板材質(zhì)量要求較高，制造過程中的表面刮傷、孔洞和分層，或使用過程中的裂紋、腐蝕等缺陷需要在金屬板材使用之前就被檢測出來。無損檢測技術(shù)為缺陷檢測方式的一種，該方式利用物質(zhì)的聲、光、磁和電等特性，檢測被檢對象中是否存在缺陷或存在不均勻性問題，能夠給出缺陷大小、位置、性質(zhì)和數(shù)量等信息，在工業(yè)生產(chǎn)中提升了產(chǎn)品質(zhì)量、保證了生產(chǎn)安全。

電磁超聲是無損檢測領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)，該檢測技術(shù)為非接觸檢測，不需要耦合劑；產(chǎn)生的波形形式多樣，可以實(shí)現(xiàn)波形模式的選擇，適合做表面缺陷檢測、適合高溫檢測，檢測速度快，聲波傳播距離遠(yuǎn)。因此，在工業(yè)應(yīng)用中，超聲探傷的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到高溫、高速和在線檢測等領(lǐng)域，是無損檢測的發(fā)展前沿技術(shù)之一。作為電磁超聲檢測系統(tǒng)的核心部件，電磁超聲換能器由被測金屬板、線圈、磁鐵三部分構(gòu)成。在被測金屬板表面放置高頻電流激勵下的線圈，該線圈激發(fā)出磁場并在被測試件中感應(yīng)出渦流，渦流在靜態(tài)磁場和動態(tài)磁場作用下承受洛倫茲力，該力繼而作用于金屬的結(jié)晶點(diǎn)陣上使晶體產(chǎn)生周期性振動，激發(fā)出超聲波從而在金屬試件表面產(chǎn)生超聲波聲場。磁鐵可選擇電磁鐵和永磁鐵，但電磁鐵需要工作電源，不便于戶外應(yīng)用，設(shè)計(jì)選用無需外加工作電源的永磁鐵，但常規(guī)永磁鐵結(jié)構(gòu)的換能器其磁場極性向外，使用時(shí)易吸附于鐵磁性材料上，因此檢測應(yīng)用時(shí)不方便操作。影響檢測精度，還會存在攜帶不便的問題。

發(fā)明內(nèi)容

實(shí)用新型目的：

為了解決傳統(tǒng)電磁超聲探傷探頭操作和攜帶不便的問題，本實(shí)用新型提供了一種一體的磁鐵結(jié)構(gòu)活動式的用于電磁超聲探傷的電磁超聲金屬板材探傷換能器，其方便攜帶，永磁鐵活動式的結(jié)構(gòu)一體化適于檢測。

技術(shù)方案：

電磁超聲金屬板材探傷換能器，包括導(dǎo)磁外殼、把手、黃銅、方形永磁鐵、轉(zhuǎn)動手柄裝置、PCB線路板和換能線圈，其特征在于：導(dǎo)磁外殼一側(cè)中部設(shè)有容納腔和外殼導(dǎo)線引出口，容納腔的上端和下端皆開有黃銅安裝槽，上和下兩個黃銅安裝槽位于豎直方向一條直線上，黃銅固定于黃銅安裝槽內(nèi)，方形永磁鐵在容納腔內(nèi)，方形永磁鐵的一側(cè)連接有轉(zhuǎn)動手柄裝置，導(dǎo)磁外殼的上端面安裝有把手，導(dǎo)磁外殼的下端面安裝有PCB線路板，PCB線路板固定有換能線圈。

所述導(dǎo)磁外殼由第一導(dǎo)磁外殼和第二導(dǎo)磁外殼組成，第一導(dǎo)磁外殼和第二導(dǎo)磁外殼于上和下兩個黃銅安裝槽處為分體，兩個黃銅安裝槽在豎直方向一條直線上。

所述容納腔內(nèi)安裝有保護(hù)內(nèi)殼，保護(hù)內(nèi)殼包括第一保護(hù)內(nèi)殼和第二保護(hù)內(nèi)殼，第一保護(hù)內(nèi)殼和第二保護(hù)內(nèi)殼分別安裝于黃銅的兩側(cè)。

所述保護(hù)內(nèi)殼的一端容納腔安裝有端蓋，端蓋端面設(shè)有拉環(huán)。

所述轉(zhuǎn)動手柄裝置包括夾具、轉(zhuǎn)動桿和手柄，夾具夾持方形永磁鐵，轉(zhuǎn)動桿的一端與夾具相連接，轉(zhuǎn)動桿的另一端的一側(cè)連接有手柄。

所述PCB線路板兩側(cè)豎向連接有第一側(cè)板和第二側(cè)板，第一側(cè)板和第二側(cè)板各開有2個豎向長條狀的安裝槽，第一側(cè)板或第二側(cè)板還開有2個側(cè)板導(dǎo)線引出口。

所述PCB線路板開有2個線路板導(dǎo)線引出口。

所述PCB線路板下端面安裝有換能線圈，或上端面安裝有換能線圈，或上下兩個端面皆安裝有換能線圈。

所述方形永磁鐵轉(zhuǎn)動軸向的四條側(cè)邊為圓弧過度。

所述第一導(dǎo)磁外殼和第二導(dǎo)磁外殼通過穿過黃銅安裝槽的連接螺栓固定。

優(yōu)點(diǎn)及效果：

本電磁超聲金屬板材探傷換能器的使用相對方便，超聲波激發(fā)于金屬試件內(nèi)部，換能器無須接觸試件表面；通過改變換能器的組成和結(jié)構(gòu)，即更換可拆卸的PCB線路板及其固定結(jié)構(gòu)，便可激發(fā)出各種不同類型的超聲波，從而能夠檢測不同類型的金屬板材。

使用場合更廣泛，聲源位于金屬待測板的內(nèi)部，檢測效果受金屬板表面平整性和光滑性等外部條件影響很小，檢測效率較高；同時(shí)，受溫度條件影響很小，對環(huán)境條件的適應(yīng)性強(qiáng)，可應(yīng)用于高低溫等極端的檢測環(huán)境。