[實用新型]一種用于曲面工件渦流檢測的陣列探頭

有效

• 申請號: 202020114618.1
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN211478151U
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 賴踴鏹;楊琳瑜;邱玉蘭
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 黃文亮

本實用新型公開了一種用于曲面工件渦流檢測的陣列探頭，它是由多個相同大小、參數相同的線圈以環繞工件的陣列排布方式置于柔性材料中，并嵌入與被檢工件三維外形相適應的仿形底座形成的整體結構。本實用新型具有提高檢測效率和抑制干擾的有益效果，該柔性陣列渦流探頭由多個線圈按工件形狀環繞排布，有效消除邊沿效應影響；配合使用柔性材料，將探頭嵌入和工件三維模型相適應的底座結構，使探頭貼合工件表面，更有效的減少探頭與工件表面距離不同帶來的干擾。

技術領域

本實用新型涉及無損檢測技術領域，具體涉及一種用于曲面工件渦流檢測的陣列探頭。

背景技術

有許多外形復雜、檢測面為曲面的金屬材料工件需要進行表面和近表面缺陷的檢測，如小直徑管道，發動機的渦輪葉片、飛機輪轂等。對于此類工件，常規的無損探傷方法有滲透探傷、磁粉探傷和渦流探傷。由于滲透探傷前后都需清洗，當待檢工件由表面涂層是需要刮除表面涂層，檢測成本高，不適用于在役檢測；磁粉檢測僅適用于鐵磁性材料，檢測完成必須退磁并清洗，在役檢測時，也存在目視范圍被阻擋等問題；渦流檢測以其快速、非接觸、檢測靈敏度高、適用于所有導電材料等特點，廣泛應用于此類復雜曲面工件的檢測。但是常規的單探頭渦流檢測，為保證檢測的靈敏度，線圈尺寸往往較小，完成一個曲面的掃查效率很低。并且由于掃查過程中探頭與曲面的相對運動，不可避免的存在提離效應的影響；且此類工件往往存在多個復雜邊界，單探頭渦流檢測由于邊緣效應的影響，在邊界附近存在檢測盲區，致使用渦流法檢測復雜工件時，有效可檢區域有限，限制了它的應用。

本實用新型的用于曲面工件渦流檢測的陣列探頭，就是針對性的解決渦流檢測法用于復雜曲面工件檢測所面臨的問題。采用靜止仿形探頭，電子掃描方式代替機械掃描的單探頭，解決機械掃查中的提離問題，采用特殊設計的陣列線圈排布方式及電子掃查順序，解決工件邊緣檢測盲區的問題，達到全曲面可檢的效果。

實用新型內容

本實用新型的目的是要解決常規渦流檢測的技術對曲面工件進行檢測時，由于提離效應和邊緣效應的影響，檢測信號干擾大、檢測盲區大、檢測效率低的問題，提供一種用于曲面工件渦流檢測的陣列探頭，通過仿形設計的陣列線圈，線圈特殊排布方式及電子掃描方式實現用靜止探頭檢測整個曲面工件表面的功能。

本實用新型是這樣實現的：

一種用于曲面工件渦流檢測的陣列探頭，其特征在于：它是由多個相同大小、參數相同的線圈以環繞工件的陣列排布方式置于柔性材料中，并嵌入與被檢工件三維外形相適應的仿形底座形成的整體結構。

進一步地，上述的用于曲面工件渦流檢測的陣列探頭，其特征在于：所述仿形底座的外形與曲面工件結構形狀相同，材料為絕緣材料。

進一步地，上述的用于曲面工件渦流檢測的陣列探頭，其特征在于：所述的線圈為扁平線圈，線圈中心帶有高磁導率鐵基非晶合金作為磁芯，具有磁場聚焦的性質。

進一步地，上述的用于曲面工件渦流檢測的陣列探頭，其特征在于：所述的柔性材料為柔性電路板，所述的線圈的兩個線圈端子焊接于柔性電路板上，使線圈具備質量輕、厚度薄、可自由彎曲的特點，便于貼合在仿形底座上。

進一步地，上述的用于曲面工件渦流檢測的陣列探頭，其特征在于：所述的柔性材料與仿形底座采用具有良好電絕緣性能的觸變性絕緣膠貼合，該觸變性絕緣膠與仿形底座接觸后，立即粘附而形成一層不流動的均勻覆蓋層，以達到絕緣和保護線圈的作用。

進一步地，上述的用于曲面工件渦流檢測的陣列探頭，其特征在于：所述的線圈的排布方式是在工件表面沿外輪廓線環繞螺旋排布形成陣列；每個線圈之間的間距相同且小于線圈外徑，保證線圈之間的部分可被檢測，以防漏檢。

進一步地，上述的用于曲面工件渦流檢測的陣列探頭，其特征在于：所述的線圈為自感式線圈，既是激勵線圈又是檢測線圈。陣列中的兩個間隔相鄰的線圈作為被激勵的激勵線圈時，其本身作為檢測線圈采集信號，獲取線圈下方被檢工件表面對應位置的缺陷信息。