[發(fā)明專利]一種新型渦流檢測(cè)探頭及檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010881511.4
• 申請(qǐng)日: 2020-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN111796021A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳德會(huì);陳文雄;王曉紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/90
• 分類號(hào): G01N27/90
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 王義星

1.一種新型渦流檢測(cè)探頭，包括一個(gè)激勵(lì)線圈和一個(gè)接收線圈；其特征在于：所述激勵(lì)線圈為實(shí)心扁平線圈或者空心扁平線圈；所述接收線圈為“8”字形線圈，所述的“8”字形線圈包括同向環(huán)和逆向環(huán)兩個(gè)部分，其中與激勵(lì)線圈繞線方向相同的部分稱為同向環(huán)，反之稱為逆向環(huán)；同向環(huán)和逆向環(huán)的大小、匝數(shù)均相同，但繞線方向相反。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型渦流檢測(cè)探頭，其特征在于：所述激勵(lì)線圈與接收線圈均平行置于被測(cè)樣品表面上方，并且激勵(lì)線圈與接收線圈的同向環(huán)和逆向環(huán)均等距；其中，激勵(lì)線圈和接收線圈為左右排列處于同一平面或者處于上下平行的不同平面。

3.一種新型渦流檢測(cè)方法，能實(shí)現(xiàn)對(duì)碳纖維復(fù)合材料（CFRP）中纖維方向的檢測(cè)，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：將權(quán)利要求1中所述的新型渦流檢測(cè)探頭安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，并以提離值h平行置于CFRP樣品上方；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠使所述的新型渦流檢測(cè)探頭在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的提離值h取0.1mm到10mm；

步驟二：將信號(hào)源產(chǎn)生的交變激勵(lì)信號(hào)施加到激勵(lì)線圈上，觀察接收線圈是否有渦流信號(hào)輸出；若沒有渦流信號(hào)輸出，則此時(shí)探頭等距線方向就是纖維方向，檢測(cè)結(jié)束；若有渦流信號(hào)輸出，則進(jìn)行步驟三；所述的新型渦流檢測(cè)探頭等距線指激勵(lì)線圈與接收線圈的中心連線；

步驟三：進(jìn)一步觀察激勵(lì)信號(hào)與接收線圈輸出的渦流信號(hào)的相位差；若相位差，則說明接收線圈輸出的渦流信號(hào)與激勵(lì)信號(hào)同相，因此確定纖維方向相對(duì)于探頭等距線方向往同向環(huán)側(cè)偏離；此時(shí)需要對(duì)新型渦流檢測(cè)探頭往同向環(huán)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小的角度，并返回步驟二；若相位差，則確定纖維方向相對(duì)于新型渦流檢測(cè)探頭等距線方向往逆向環(huán)側(cè)偏離，此時(shí)需要對(duì)新型渦流檢測(cè)探頭往逆向環(huán)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小的角度，并返回步驟二；所述的同向環(huán)側(cè)是指相對(duì)于新型渦流檢測(cè)探頭等距線，接收線圈同向環(huán)所在的一側(cè)；所述的逆向環(huán)側(cè)是指相對(duì)于新型渦流檢測(cè)探頭等距線，接收線圈逆向環(huán)所在的一側(cè)。

4.一種新型渦流檢測(cè)方法，能實(shí)現(xiàn)對(duì)碳纖維復(fù)合材料（CFRP）面內(nèi)波紋缺陷和纖維斷裂缺陷等常見缺陷的檢測(cè)；其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：根據(jù)CFRP樣品待檢測(cè)區(qū)域確定預(yù)設(shè)掃查路徑，并使權(quán)利要求1所述的新型渦流檢測(cè)渦流探頭檢測(cè)方向與CFRP樣品纖維方向一致；所述的新型渦流探頭檢測(cè)方向指新型渦流探頭等距線方向，即激勵(lì)線圈與接收線圈的中心連線方向；

步驟二：使用權(quán)利要求1中所述新型渦流檢測(cè)探頭按預(yù)設(shè)掃查路徑，相對(duì)于CFRP樣品表面平行移動(dòng)，進(jìn)行掃查；同步采集由接收線圈輸出的渦流信號(hào)的幅度和相位差，直到掃查結(jié)束；所述相位差為渦流信號(hào)與激勵(lì)信號(hào)的相位差；

步驟三：讀取步驟二所采集的當(dāng)前位置處的渦流信號(hào)的幅度和相位差；

步驟四：對(duì)步驟三所獲取的幅度進(jìn)行分析；若幅度,說明該處無缺陷，則返回步驟三繼續(xù)掃查或讀取下一組數(shù)據(jù)；若幅度，說明該處存在缺陷，則進(jìn)行步驟五；所述為需要檢測(cè)的最小缺陷產(chǎn)生的渦流信號(hào)幅度；

步驟五：對(duì)步驟三獲得的相位差 進(jìn)行分析，以確定缺陷的類型；在缺陷區(qū)域內(nèi)，即幅度內(nèi)，若有相位差先為，即同相，再變?yōu)椋串愊啵瑒t說明纖維方向相對(duì)于新型渦流檢測(cè)探頭檢測(cè)方向先往同向環(huán)彎，再往逆向環(huán)彎，則可以判斷新型渦流檢測(cè)探頭下方出現(xiàn)了一個(gè)偏同向環(huán)側(cè)的面內(nèi)波紋；若有相位差先為，即異相，再變?yōu)椋赐啵瑒t能判斷新型渦流檢測(cè)探頭下方出現(xiàn)了一個(gè)偏逆向環(huán)側(cè)的面內(nèi)波紋，即纖維先往逆向環(huán)彎，再往同向環(huán)彎）；返回步驟三繼續(xù)掃查或讀取下一組數(shù)據(jù)；對(duì)于相位差在該缺陷區(qū)域內(nèi)未發(fā)生改變，一直保持，即同相或，即異相，則能判斷該缺陷不是面內(nèi)波紋缺陷，而是裂紋或纖維斷裂缺陷，則進(jìn)行步驟六，進(jìn)一步分析該裂紋或纖維斷裂缺陷的位置；

步驟六：若相位差為，說明接收線圈輸出的渦流信號(hào)與激勵(lì)信號(hào)始終同相，則能判斷接收線圈逆向環(huán)下方出現(xiàn)了一個(gè)裂紋或纖維斷裂缺陷；若相位差為，即異相，則能判斷接收線圈同向環(huán)下方出現(xiàn)了一個(gè)裂紋或纖維斷裂缺陷；返回步驟三繼續(xù)掃查或讀取下一組數(shù)據(jù)。