[實用新型]一種適用于圓管檢測的超聲導波扭轉(zhuǎn)模態(tài)的傳感器陣列

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820408656.0
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN208091973U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鴻源
• 申請（專利權(quán)）人: 北京卓能中電科技有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/24
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本實用新型屬于無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，一種適用于圓管檢測的超聲導波扭轉(zhuǎn)模態(tài)的傳感器陣列，包括圓管，所述圓管的外壁上環(huán)繞設(shè)有多個固定塊，所述固定塊的一端和圓管的外壁固定連接，所述固定塊上套設(shè)有線圈，相鄰兩個所述固定塊之間均設(shè)有一對模具，所述模具的一端和線圈的外壁固定連接，同一對兩個所述模具之間均插設(shè)有磁鐵，所述磁鐵遠離圓管的一側(cè)設(shè)有擋板，所述擋板的一端固定連接有卡塊，所述擋板遠離卡塊的一端貫穿模具并向外延伸，所述模具上設(shè)有與擋板對應(yīng)的貫穿口，所述擋板延伸的一端固定連接有拉桿。本實用新型實現(xiàn)了對多種模態(tài)信號的接收提供新的途徑，能夠檢測到導波模態(tài)的轉(zhuǎn)化，使得對圓管損傷的檢測分析更加精準。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種適用于圓管檢測的超聲導波扭轉(zhuǎn)模態(tài)的傳感器陣列。

背景技術(shù)

目前，常規(guī)管道無損檢測的方法包含:超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測、滲透和渦流檢測方法。但是這些常規(guī)的無損超聲檢測技術(shù)都存在一定的缺陷，例如:必須剝離外包層、必須逐點檢測、檢測效率低等。

超聲導波檢測技術(shù)是無損檢測領(lǐng)域的一種新技術(shù),具有高效、快速和大范圍缺陷檢測能力的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)板、管和桿等結(jié)構(gòu)的快速無損檢測,通過在結(jié)構(gòu)某處布置換能器或換能器陣列即可實現(xiàn)數(shù)十米范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)的全局檢測。

圓管檢測中超聲導波模態(tài)有三類：軸對稱的縱向模態(tài)(L模態(tài))、扭轉(zhuǎn)模態(tài)(T模態(tài))和非軸對稱的彎曲模態(tài)(F模態(tài))。目前，多采用模態(tài)L(0,2)和模態(tài)T(0,1)作為激發(fā)模態(tài)。L模態(tài)的優(yōu)點為檢測靈敏度高、容易激發(fā)、傳播速度快、檢測距離遠，但是其無法實現(xiàn)軸向定位。T模態(tài)則對軸向損傷能夠做出準確定位，且在管道傳播過程中能量損失小。T(0,1)模態(tài)導波具有非頻散的特性，傳播距離長，衰減小，所以其在低頻段的非頻散特性能夠很好地使信號衰減與缺陷檢測靈敏度之間的矛盾得以解決。

目前，用于激勵、接收超聲導波的傳感器主要有壓電傳感器、磁致伸縮傳感器、脈沖激光傳感器、電磁聲傳感器。磁致伸縮傳感器優(yōu)點為非接觸、無需耦合劑,且不需要借助端面進行檢測，在實際應(yīng)用中更容易安裝,適合工程應(yīng)用。國內(nèi)眾多學者對磁致伸縮傳感器進行了深入的研究,例如:中國申請?zhí)?01310322976.6，申請日 2013.07.29，名稱為《一種低階扭轉(zhuǎn)模態(tài)電磁聲陣列傳感器》的專利；但是以上實用新型具有快速、檢測時重復性好等優(yōu)點，但其為整體接收式傳感器，相對于分體接收傳感器陣列對多種模態(tài)導波信號接收的實現(xiàn)較差，損傷檢測不夠靈敏，不能夠?qū)p傷進行軸向定位。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種適用于圓管檢測的超聲導波扭轉(zhuǎn)模態(tài)的傳感器陣列，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案：

一種適用于圓管檢測的超聲導波扭轉(zhuǎn)模態(tài)的傳感器陣列，包括圓管，所述圓管的外壁上環(huán)繞設(shè)有多個固定塊，所述固定塊的一端和圓管的外壁固定連接，所述固定塊上套設(shè)有線圈，相鄰兩個所述固定塊之間均設(shè)有一對模具，所述模具的一端和線圈的外壁固定連接，同一對兩個所述模具之間均插設(shè)有磁體，所述磁體遠離圓管的一側(cè)設(shè)有擋板，所述擋板的一端固定連接有卡塊，所述擋板遠離卡塊的一端貫穿模具并向外延伸，所述模具上設(shè)有與擋板對應(yīng)的貫穿口，所述擋板延伸的一端固定連接有拉桿。

作為優(yōu)選地，所述固定塊上套設(shè)的線圈層數(shù)為2-3層。

作為優(yōu)選地，所述磁體的尺寸為3mm×3mm×50mm。

作為優(yōu)選地，所述擋板上套設(shè)有彈簧，所述彈簧的兩端分別與卡塊和模具固定連接。

作為優(yōu)選地，所述磁體為釹鐵硼永磁體。

作為優(yōu)選地，所述拉桿上固定套接有絕緣套。