[實用新型]一種抗高溫、耐磨的電磁超聲橫波換能器

有效

• 申請號: 201821386978.6
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN208721620U
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 吳運新;韓雷;龔海;潘奕宏
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N29/34
• 分類號: G01N29/34
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

本實用新型公開了一種抗高溫、耐磨的電磁超聲橫波換能器，包括外殼，內部形成有密閉的收容腔；永磁鐵，收容在所述收容腔內；激發/接受線圈，封裝在外殼的壁面中且面向永磁鐵；所述收容腔的側壁上設有冷卻介質入口和冷卻介質出口，所述冷卻介質入口和冷卻介質出口與外部的冷卻源連通，激發/接受線圈的下端面與超聲橫波換能器的底部檢測面平齊，檢測面上噴涂有0.4?0.6mm厚的耐磨層，工作時永磁鐵長時間處于低溫狀態下，線圈下端面在具有防護耐磨涂層的同時，還可以保證其極小的提離距離，從而既保證了線圈的耐磨損，也不影響其換能效率，使得換能器在高溫下檢測鐵磁性材料時，既可以提高換能效率也可使線圈組件免受損壞，延長其使用壽命。

技術領域

本實用新型屬于無損檢測技術領域，尤其涉及一種抗高溫、耐磨的電磁超聲橫波換能器。

背景技術

無損檢測技術由于不會破壞被檢物體結構、屬性，廣泛應用于航空航天、制造、化工及醫療等領域。針對金屬材料，目前常用于金屬材料性能評估及內部缺陷檢測的技術有壓電超聲法、激光超聲法以及電磁超聲法。常規的壓電超聲技術，由于其超聲是通過換能器內部壓電晶片振動或變形產生，在檢測金屬材料時，為減小其聲阻抗，必須對被測物體表面進行預處理且配合使用液體耦合劑，因此不適用于高溫環境。激光超聲技術雖然適用于高溫且不需要耦合劑，但其換能效率較低且檢測缺陷靈敏度不高。

電磁超聲技術作為一種新型的超聲無損檢測，其換能機理相對新穎，偏置磁場與被測物體表面誘導渦電流相互作用，直接在被測物體趨膚層產生超聲波。因此電磁超聲技術可以在被測物體表面粗糙以及高溫等惡劣環境下進行現場應用。同時，發展高溫下無損檢測技術，不僅可以在金屬材料成型熱處理時評估其內部性能，做到節約成本，還可以對高溫在役設備進行質量檢驗，保證設備的服役安全性和壽命。目前，高溫下對金屬材料進行無損檢測技術的相關專利較少，尤其是高溫電磁超聲檢測方面。申請公布號CN105675728A雖然提出了一種耐高溫的電磁超聲檢測技術及獲取方法，但其主要是通過換能器內部裝置隔熱材料來緩解高溫傳導，因此其只能短暫的保護換能器內部的磁鐵、線圈等組件免受高溫損壞，不能長時間連續在線檢測，靈敏度、信噪比相對較低。另外，由于永磁體的存在，當電磁超聲檢測對象為鐵磁性材料時，換能器與被測物體之間會產生一個較大的磁性力，在移動換能器時極容易磨損其接收和激發線圈組件。

發明內容

本申請旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的目的之一在于提供一種抗高溫、耐磨的電磁超聲橫波換能器，以實現高溫下對金屬材料的長時間連續性在線無損檢測的要求。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種抗高溫、耐磨的電磁超聲橫波換能器，包括：

外殼，內部形成有密閉的收容腔；

永磁鐵，收容在所述收容腔內；

激發/接受線圈，封裝在外殼的壁面中且面向永磁鐵；

所述收容腔的側壁上設有冷卻介質入口和冷卻介質出口，所述冷卻介質入口和冷卻介質出口與外部的冷卻源連通，所述激發/接受線圈的下端面與超聲橫波換能器的底部檢測面平齊，所述檢測面上噴涂有0.4-0.6mm厚的耐磨層。

進一步的，所述永磁鐵懸空設置在所述收容腔中。

進一步的，所述外殼呈圓柱狀，由中空筒體和密封設置在中空筒體兩端的端蓋組成。

進一步的，所述端蓋與中空筒體之間墊有銅箔片，所述銅箔片與所述中空筒體之間設有密封件。

進一步的，所述中空筒體兩端的端面上設有適于所述密封件安裝的環形槽。

進一步的，所述中空筒體的側壁周向設有用于支撐永磁鐵的支撐件。

進一步的，所述支撐件為密封貫穿中空筒體側壁的緊固螺釘。