[其他]無損檢驗裝置

無效

• 申請號: 87102948
• 申請日: 1987-04-23
• 公開（公告）號: CN87102948A
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發明（設計）人: 沃爾夫岡·伯特格爾;維利·魏因加特恩;海因茨·施奈德
• 申請（專利權）人: 曼內斯曼股份公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 盧寧

本發明涉及一種用于對導電材料工件進行無損檢驗的裝置。

在專業文獻中對電動力學超聲波轉換器的工作原理和結構已作過詳細地說明和研究，通常，它由一個發射轉換器線圈和一個接收轉換器線圈，或一個組合的發射/接收轉換器線圈組成，它們都處在面對工件并靠近其表面的靜止磁場中。這些轉換器線圈通電后，在工件內同時產生超聲波脈沖，并把聲反射脈沖又轉變成電脈沖。在資料中看到的所有這些可對平面形或彎曲形工件進行無損檢驗的電動式超聲波轉換器，只是由一個或兩個轉換器線圈組成，其中的第二個轉換器線圈僅作為接收線圈（歐洲專利局EP-PS24707）。只限于使用一個轉換器線圈或一對轉換器線圈的技術原因是：如果沒有專門的裝置，則只能在十分有限的范圍內才能產生電磁式超聲波轉換器所需要的高強度的靜止磁場。為了提高檢驗效率，已提議在很窄的范圍內的一個均勻靜止磁場中并列裝設多個超聲波轉換器，并且借用一個相應的電子設備按照給定的程序圖來進行控制。現已公開的一種結構型式是：在一個極靴的磁場中裝設一個發射轉換器線圈，在該極靴的下面裝有多個接收轉換器線圈（聯邦德國專利局DE-OS2845579）。這種結構型式裝置所能達到的檢驗速度是不夠的，因為在一個極靴的均勻磁場的橫截面上采用還要多的轉換器線圈或轉換器線圈對時，檢驗速度受到電磁鐵結構尺寸的限制。

本發明旨在對工件進行連續掃描的速度方面，以及在工件表面上使用方便方面，改善已公開的這些電動力學超聲波轉換器。

本發明的用于對導電材料工件進行無損檢驗的裝置，包括至少具有三個極靴的，可在工件上方移動的電磁鐵系統，這些極靴都繞有勵磁線圈，其另一側則用一個軟磁回流體將它們彼此連結起來，發射和接收線圈轉換器都處在均勻分布的靜止磁場中，其特征是：極靴以交變極性串聯安裝，且用一個磁回流體將其連結起來，轉換器線圈或者是裝在極靴的下面，或者是裝在極靴間的空隙內。

按照本發明，上述任務的解決途徑是：為了獲得均勻的靜止磁場，裝設一個多極電磁鐵，該電磁鐵呈梳狀結構，其極性可以變化，這樣就便于在工件上使用。在極靴間的空隙中裝設有直流線圈。轉換器線圈裝在梳狀多極電磁鐵和工件之間。這些轉換器線圈通過電流脈沖時，在轉換器線圈作用范圍內的工件中就產生超聲波。如果在一個轉換器線圈的作用范圍內工件有缺陷，則反射超聲波會在接收轉換器線圈中感應一個電壓脈沖，并且顯示出來。

梳狀電動力學超聲波轉換器可在工件表面上移動，其運動方向大約垂直于安裝極靴排列延長線。對于管狀工件，如果電動力學超聲波轉換器沿管軸線方向安裝，則當管子作螺旋線運動時可以對管子進行整體檢驗。這種方式要優于把磁通量分布在一個磁極內的方式。

為了使每個磁極和所有磁極彼此間的磁通量分布均勻適當，介紹了最有利的構成，如轉換器線圈的數目與極靴的數目或極靴間的空隙的數目相當（或相同）。

極靴的自由端的截面近似呈正方形，其邊長大約與每兩個相鄰極靴間的空隙同樣大。

垂直于極靴排列延長線方向上的極靴的寬度向磁回流體方向逐漸增大，以使距離極靴自由端的所有截面上都不能完全達到磁飽和。

極靴安裝在磁回流體內且能相對滑動，在彈簧力的作用下壓緊在工件上。特別所提出的措施如在蓋帽（40）內裝有轉換器線圈（18-22），轉換器線圈之間都是插座連接（41）。另外還介紹了一些使轉換器線圈和極靴與工件距離的合理匹配，以及電動力學超聲波轉換器總體與非平面形工件相匹配的一些措施。

所提出的以下這些措施是很適用的，如極靴的自由端與工件形狀相吻合，并且/或者磁回流體通過極間活節或鉸鏈也可與工件形狀相吻合。

為了與工件形狀相匹配，極靴的自由端戴有蓋帽，蓋帽可以扣在極靴上，在其一側面上戴有防磨保護件。

極靴列的前后各串聯一個無轉換器線圈的極靴。此外，極靴列中每兩個相鄰的不同的磁極靴之間有一個通過對流冷卻的小室，檢驗裝置由兩個極靴列組成，這兩排極靴列沿主運動方向彼此緊密安裝，二者之間相隔有半個極靴長。所建議的措施則對管子的螺旋形掃描特別有意義，因為采用這樣一種專用裝置可以在一個行程內進行整體檢驗，這對提高檢驗速度特別有利。

下面將應用附圖所示的一個實施例對本發明進一步加以說明。

圖1是管狀工件上方安放的電動力學超聲波轉換器的縱剖面圖;

圖2表示在一個行程內可以對管子進行總體檢驗的兩個電動力學超聲被轉換儀的相互錯置的安裝圖;

圖3表示極靴的橫剖面圖;

圖4表示圖2所示極靴的橫剖面圖，但是一個可調節的極靴。