[實用新型]軸繞線圈激勵點式線圈接收的渦流陣列探頭

有效

• 申請號: 201822166929.8
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN210155076U
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 邵文斌;祁攀;鄭德旭;崔洪巖;廖述圣
• 申請（專利權）人: 核動力運行研究所;中核武漢核電運行技術股份有限公司
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 任超

本實用新型涉及一種軸繞線圈激勵點式線圈接收的渦流陣列探頭，包括小盤式線圈、探頭骨架和大軸繞式線圈；所述的探頭骨架，為空心圓柱形結構，在其內部表面的圓周方向設有一圈密排布置的圓槽，用于放置小盤式線圈；在其外表面加工一條位于該一圈圓槽上方的周向槽，用于放置大軸繞式線圈；圓槽與周向槽間具有一定厚度的探頭骨架材料間隔；所述的小盤式線圈，用于信號拾取；所述的大軸繞式線圈，用于激勵信號。本實用新型中大軸繞式線圈位于盤式線圈的正上方，使得無雜散的強磁場直接施加在檢測區域，同時小盤式線圈接收到的缺陷擾動的最強信號，有利于缺陷的檢出，提高缺陷的檢測靈敏度。

技術領域

本實用新型屬于熱交換器非鐵磁性傳熱管渦流無損檢查領域，具體涉及一種軸繞線圈激勵點式線圈接收的渦流陣列探頭。

背景技術

熱交換器是各行業熱轉換系統的重要組成部分，而傳熱管是熱交換器的熱傳導媒介和壓力邊界，它的完整性是影響熱交換器正常運行的關鍵。但在傳熱管制造和使用的過程中，由于管材材質、設計結構、加工工藝以及運行工況的差異，往往會產生各種類型的缺陷。

熱交換器傳熱管無損檢測一般使用的是渦流檢查方法。其中以軸繞式線圈探頭的使用最為廣泛，軸繞式線圈采用的是自發自收式技術(線圈激勵電磁場，并接收被檢對象反饋的電磁場)，軸繞式探頭對傳熱管內外壁軸向線性缺陷及圓形缺陷均有很高的靈敏度，能夠及時準確地發現上述缺陷并進行定量。但是對于小而窄的周向缺陷，因其方向與軸繞式線圈激勵的電磁場方向平行，故軸繞式探頭度很難將其發現。同時，在支撐板和管板區，尤其是后者，結構信號復雜，存在脹管以及管板等多重結構信號，使得電磁感應在此區域出現“畸變”，如缺陷在這一區域出現，容易漏檢，從而出現檢測“盲區”。針對這一情況，國內外在蒸發器渦流檢測中開始使用新技術，即渦流旋轉探頭技術(小的軸繞式線圈通過機械旋轉實現檢查的目的)和陣列探頭技術。但是旋轉探頭的檢查速度是制約其廣泛應用的瓶頸，而陣列探頭既有渦流軸繞式探頭的檢測效率，又有旋轉探頭的缺陷定性能力。

現階段運用于工程實際的渦流陣列探頭(見圖1)，采用的是收發式技術(一個線圈激勵電磁場，另外一個或多個線圈接收被檢對象反饋的電磁場)，在探頭主體的周向方向上放置兩排或三排的小扁平線圈組，每排之間間隔一段距離，每排線圈之間是交叉排列，通過多路復用技術，分時激勵和接收渦流信號，達到電磁場旋轉的目的，用于渦流檢查。上述探頭在實際的應用過程中，能保證檢測效率和靈敏度，但是也存在問題，即線圈的數量越多，其制造難度越大，損壞幾率也越大，另外，此陣列探頭也不能對缺陷進行定量。針對這些問題，本專利設計了一種以渦流軸繞式線圈激勵的多路復用陣列探頭結構。

本專利是以大的軸繞式線圈(以探頭主體為軸)作為激勵源，多個小的軸繞式線圈(放置在探頭主體周向)作為激勵和接收源，通過多路復用技術實現電磁場的旋轉，達到傳熱缺陷檢出能力。

發明內容

本實用新型的目的在于：針對常規的渦流陣列探頭線圈數量越多，制造難度越大，損壞幾率大等問題。該探頭的設計旨在減小探頭設計和制造難度，縮短探頭制造周期，減少探頭線圈數量，降低探頭損壞幾率，提高探頭壽命。

本實用新型的技術方案如下：一種軸繞線圈激勵點式線圈接收的渦流陣列探頭，包括小盤式線圈、探頭骨架和大軸繞式線圈；

所述的探頭骨架，為空心圓柱形結構，在其內部表面的圓周方向設有一圈密排布置的圓槽，用于放置小盤式線圈；在其外表面加工一條位于該一圈圓槽上方的周向槽，用于放置大軸繞式線圈；圓槽與周向槽間具有一定厚度的探頭骨架材料間隔；

所述的小盤式線圈，用于信號拾取；

所述的大軸繞式線圈，用于激勵信號。

進一步的，所述的探頭骨架外徑為10-25mm，厚度為4-8mm。

進一步的，所述的圓槽與周向槽之間的厚度為0.5-1mm。

進一步的，所述的圓槽為1.5-4.5mm，周向槽寬度為1-3mm。