CN103808794A - 基于acfm的外穿式管柱缺陷快速检测阵列探头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于ACFM的外穿式管柱缺陷快速检测阵列探头。其技术方案是:通有正弦交流电的螺线管均匀缠绕在探头骨架凹槽,骨架由非铁磁性材料制成,两侧骨架凸台分别安装有均布的三个万向轮,骨架中央部分内侧均布检测线圈,用于检测缺陷上方畸变磁通密度,并将磁通密度转化为电信号进行处理,运用相关技术分析缺陷形状和尺寸信息。有益效果如下:螺线管与管柱同轴,保证提离高度的一致,使得管柱表面感应电流更加均匀,检测精度高;一个激励螺线管即可实现大范围激励,检测区域面积大,提高检测可靠性;采用阵列探头可实现管柱弧面360度检测,极大提高检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种ACFM阵列探头,特别涉及一种基于ACFM的外穿式管柱缺陷快速检测阵列探头。
背景技术
交流电磁场检测技术简称ACFM技术,是一种用于检测金属结构物表面缺陷的电磁无损检测技术。ACFM具有非接触测量,定量检测,无需表面清理,适用范围广等优点,已在石化、铁路、核电等领域得到广泛应用。但对于管柱缺陷,常规ACFM探头只能实现局部检测,同时管柱弧面曲率影响检测精度,限制了ACFM技术在大规模管柱检测中的推广应用。
发明内容
本发明的目的就是针对ACFM技术在管道检测中存在的上述缺陷,提供一种基于ACFM的外穿式管柱缺陷快速检测阵列探头,该探头具有检测速度快,精度高,提离高度扰动小,操作方便等优点。
其技术方案是:通有正弦交流电的螺线管均匀缠绕在探头骨架凹槽,骨架由非铁磁性材料制成,两侧骨架凸台分别安装有均布的三个万向轮,骨架中央部分内侧均布检测线圈,用于检测缺陷上方畸变磁通密度,并将磁通密度转化为电信号进行处理,运用相关技术分析缺陷形状和尺寸信息。
上述螺线管采用漆包线从左至右依次紧贴探头骨架凹槽缠绕若干圈。
上述骨架为圆柱型结构,中间设有凹槽,用于绕制螺线管,凹槽圆周方向均布垂直于径向的检测探头安装孔,骨架两侧设有凸台,凸台圆周方向分别均布三个螺纹孔,用于安装万向轮。
上述万向轮为滚珠式牛眼万向轮,方便支撑探头沿着管道轴向移动,并可调节探头用于不同管径检测的提离高度。
上述检测探头由Bx检测线圈、Bz检测线圈和磁芯组成,Bx线圈和Bz线圈平面相互垂直,并缠绕在同一矩形磁芯上,Bx线圈平面与探头轴向垂直,用于拾取缺陷上方轴向磁通密度分量,Bz线圈平面与探头径向垂直,用于拾取缺陷上方径向磁通密度分量。
本发明与现有技术相比具有的有益效果如下:螺线管与管柱同轴,保证提离高度的一致,使得管柱表面感应电流更加均匀,检测精度高;一个激励螺线管即可实现大范围激励,检测区域面积大,提高检测可靠性;采用阵列探头可实现管柱弧面360度检测,极大提高检测效率。
附图说明
附图1是本发明的整体结构示意图。
附图2是本发明的探头检测管柱横截面示意图。
附图3是本发明的探头骨架示意图。
附图4是本发明的检测线圈示意图。
上图中:螺线管1、骨架2、检测线圈3、万向轮4、管道5、裂纹6;凹槽1.1、凸台1.2、检测线圈安装孔1.3、万向轮安装孔1.4;磁芯3.1、Bx线圈3.2、Bz线圈3.3。
具体实施方式
结合附图1-4对本发明作进一步描述:
本发明主要由螺线管1、骨架2、检测线圈3、万向轮4组成,通有正弦交流电的螺线管1均匀缠绕在探头骨架2中间凹槽1.1,骨架2由非铁磁性材料制成,两侧凸台1.2分别安装有均布的三个万向轮4,骨架2中央部分内侧均布检测线圈3,用于检测缺陷上方畸变磁通密度,并将磁通密度转化为电信号进行处理,运用相关技术分析缺陷形状和尺寸信息。
所述螺线管1采用漆包线从左至右依次紧贴探头骨架凹槽1.1缠绕若干圈。
所述骨架2为圆柱型结构,中间设有凹槽1.1,用于绕制螺线管,凹槽1.1圆周方向中间位置均布垂直于径向的检测线圈3安装孔,骨架2两侧设有凸台1.2,凸台1.2圆周方向分别均布3个万向轮安装孔1.4,用于安装万向轮4。
所述万向轮4为滚珠式牛眼万向轮,方便支撑探头沿着管道轴向移动,并可调节探头用于不同管径检测的提离高度。
所述检测线圈3由Bx线圈3.2、Bz线圈3.3和磁芯3.1组成,Bx线圈3.2和Bz线圈3.3平面相互垂直,并缠绕在同一矩形磁芯3.1上,Bx线圈3.2平面与探头轴向垂直,用于拾取缺陷上方轴向磁通密度分量,Bz线圈3.3平面与探头径向垂直,用于拾取缺陷上方径向磁通密度分量。
本发明的有益效果是:
(1)螺线管与管柱同轴,保证提离高度一致,管柱表面感应电流更加均匀,检测精度高;
(2)一个激励螺线管即可实现大范围激励,检测区域面积大,提高检测可靠性;
(3)采用阵列探头可实现管柱弧面360度检测,极大提高检测效率。
Claims (5)
1.一种基于ACFM的外穿式管柱缺陷快速检测阵列探头,其技术方案是:通有正弦交流电的螺线管均匀缠绕在探头骨架凹槽,骨架由非铁磁性材料制成,两侧骨架凸台分别安装有均布的三个万向轮,骨架中央部分内侧均布检测线圈,用于检测缺陷上方畸变磁通密度,并将磁通密度转化为电信号进行处理,运用相关技术分析缺陷形状和尺寸信息。
2.上述螺线管采用漆包线从左至右依次紧贴探头骨架凹槽缠绕若干圈。
3.上述骨架为圆柱型结构,中间设有凹槽,用于绕制螺线管,凹槽圆周方向均布垂直于径向的检测探头安装孔,骨架两侧设有凸台,凸台圆周方向分别均布三个螺纹孔,用于安装万向轮。
4.上述万向轮为滚珠式牛眼万向轮,方便支撑探头沿着管道轴向移动,并可调节探头用于不同管径检测的提离高度。
5.上述检测探头由Bx检测线圈、Bz检测线圈和磁芯组成,Bx线圈和Bz线圈平面相互垂直,并缠绕在同一矩形磁芯上,Bx线圈平面与探头轴向垂直,用于拾取缺陷上方轴向磁通密度分量,Bz线圈平面与探头径向垂直,用于拾取缺陷上方径向磁通密度分量。
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