[實(shí)用新型]一種檢測(cè)厚壁深裂紋缺陷的雙頻激勵(lì)圓形渦流探頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820570011.7
• 申請(qǐng)日: 2018-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN208076453U
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張東利;王闖龍;武美先
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方民族大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/90
• 分類號(hào): G01N27/90
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 李艷萍;丁建寶

本實(shí)用新型屬于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種檢測(cè)厚壁深裂紋缺陷的雙頻激勵(lì)圓形渦流探頭。所述雙頻激勵(lì)圓形渦流探頭，包括雙頻激勵(lì)探頭組件、檢測(cè)探頭組件和固定架；所述激勵(lì)探頭組件有兩組，以檢測(cè)探頭組件為中心，呈左右對(duì)稱分布；所述激勵(lì)探頭組件由激勵(lì)線圈和激勵(lì)線圈安裝立柱組成；所述檢測(cè)探頭組件由檢測(cè)線圏和檢測(cè)線圈安裝立柱組成；所述固定架由固定連接的立柱固定板和掃查部件連接件組成；所述激勵(lì)線圈安裝立柱底端和所述檢測(cè)線圈安裝立柱底端安裝在立柱固定板上；所述激勵(lì)線圈為圓形渦流線圈，采用正弦雙頻率交流電流激勵(lì)。采用該雙頻激勵(lì)探頭可提高渦流滲透深度和探頭對(duì)深裂紋的檢測(cè)能力，其滲透深度可達(dá)到21mm左右。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于工業(yè)檢測(cè)缺陷的渦流探頭，尤其涉及一種檢測(cè)厚壁深裂紋缺陷的雙頻激勵(lì)圓形渦流探頭。

背景技術(shù)

渦流檢測(cè)是常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之一，是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)，依據(jù)材料電磁性能變化來(lái)對(duì)材料及構(gòu)件實(shí)施缺陷探測(cè)和性能測(cè)試的電磁檢測(cè)方法，其基本原理是以電磁學(xué)的理論為基礎(chǔ)的。渦流檢測(cè)方法具有非接觸、檢測(cè)速度快和淺裂紋定量方面的優(yōu)勢(shì)，是一種對(duì)結(jié)構(gòu)表面和近表面缺陷進(jìn)行定量無(wú)損評(píng)價(jià)的有效方法。渦流在線檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)中已被廣泛應(yīng)用于大型、重型、特種設(shè)備以及航空航天關(guān)鍵零部件制造中，因此，裂紋的檢測(cè)技術(shù)對(duì)保障設(shè)備運(yùn)行安全、評(píng)定設(shè)備壽命、降低設(shè)備維護(hù)成本等至關(guān)重要。

目前常規(guī)渦流檢測(cè)采用單一頻率的渦流探頭進(jìn)行檢測(cè)，基本停留在近表層缺陷的檢測(cè)，因?yàn)榇嬖诿黠@的集膚效應(yīng)，所以對(duì)裝備零件中較深缺陷以及深層缺陷識(shí)別能力有限。雖然通過(guò)優(yōu)化探頭結(jié)構(gòu)參數(shù)、降低激勵(lì)頻率等措施，可以在一定程度上提高對(duì)深裂紋的檢測(cè)效果，但同時(shí)存在其他問(wèn)題：如采用低頻激勵(lì)雖然可以增大渦流滲透深度、提高探頭檢測(cè)深層缺陷的能力，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致探頭分辨率低、信噪比低、檢測(cè)速度和信號(hào)幅值過(guò)低，并引發(fā)了探頭速度效應(yīng)和檢測(cè)信號(hào)分辨困難等問(wèn)題。即使通過(guò)采用干涉儀（SQUID）、巨磁阻傳感器（GMR）、霍爾元件等磁敏元件以及磁路屏蔽等方式可以改進(jìn)靈敏度，但檢測(cè)速度過(guò)低的問(wèn)題始終不能得到很好地解決，因而無(wú)法應(yīng)用于大面積高速檢測(cè)場(chǎng)合。

因此，研究適用于大面積厚壁深裂紋缺陷高速檢測(cè)的渦流檢測(cè)探頭，在保障設(shè)備安全運(yùn)行、評(píng)定設(shè)備壽命、降低設(shè)備維護(hù)成本等方面具有重要意義和前景。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種檢測(cè)厚壁深裂紋缺陷的雙頻激勵(lì)圓形渦流探頭及檢測(cè)方法，通過(guò)兩個(gè)不同頻率的激勵(lì)線圈同時(shí)反向激勵(lì)，在試件材料中產(chǎn)生復(fù)合的渦流場(chǎng)，從而達(dá)到改變材料中渦流場(chǎng)的分布狀態(tài)和增加滲透深度的目的。和單一頻率（低頻激勵(lì)）、采用磁敏元件等現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可有效解決探頭分辨率低、靈敏度下降、檢測(cè)速度低、檢測(cè)信號(hào)分辨困難等問(wèn)題，可用于厚壁構(gòu)件深層裂紋缺陷的大批量高速檢測(cè)，為工業(yè)實(shí)際中厚壁深裂紋缺陷的檢測(cè)和評(píng)估提供準(zhǔn)確可靠的判斷依據(jù)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種檢測(cè)厚壁深裂紋缺陷的雙頻激勵(lì)圓形渦流探頭，其特征在于：包括激勵(lì)探頭組件、檢測(cè)探頭組件和固定架；所述激勵(lì)探頭組件有兩組，以檢測(cè)探頭組件為中心，呈左右對(duì)稱分布；所述激勵(lì)探頭組件每組由1個(gè)激勵(lì)線圈和1個(gè)相應(yīng)的激勵(lì)線圈安裝立柱組成，所述激勵(lì)線圈套在激勵(lì)線圈安裝立柱上；所述檢測(cè)探頭組件由檢測(cè)線圈和檢測(cè)線圈安裝立柱組成，所述檢測(cè)線圈套在檢測(cè)線圈安裝立柱上；所述固定架由立柱固定板和掃查部件連接件組成，所述立柱固定板與掃查部件連接件固定連接；所述激勵(lì)線圈安裝立柱底端和所述檢測(cè)線圈安裝立柱底端安裝在立柱固定板上；所述立柱固定板與掃查部件連接件固定連接。

進(jìn)一步，所述雙頻激勵(lì)圓形渦流探頭整體通過(guò)所述掃查部件連接件與掃查部件可拆卸安裝。

進(jìn)一步，所述檢測(cè)探頭組件有一組，由1個(gè)檢測(cè)線圈3和1個(gè)對(duì)應(yīng)的檢測(cè)線圈安裝立柱4組成。

進(jìn)一步，所述激勵(lì)線圈為圓形渦流線圈，采用正弦雙頻率交流電流激勵(lì)。

進(jìn)一步，所述檢測(cè)線圈為圓形渦流線圈。