CN102230913A - 一种冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器 - Google Patents
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Abstract
一种冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器，其中：包括螺线管、圆柱状的永磁铁，永磁铁用于配合穿设在待检测冷凝器不锈钢波纹管检测部位管内，螺线管用于配合套设在待检测冷凝器不锈钢波纹管检测部位管外；螺线管外壁沿周向设置有第一、第二、第三绕线环槽，第一、第三绕线环槽分别设置在螺线管两端，第二绕线环槽设置在螺线管中部，一根漆包线按顺序从第一、第二、第三绕线环槽中依次绕设后绕出，漆包线在第二绕线环槽中的绕制方向与在第一绕线环槽中的绕制方向相反，漆包线在第三绕线环槽中的绕制方向与在第二绕线环槽中的绕制方向相反。
Description
技术领域：
本发明涉及声学传感器技术领域，尤其涉及一种用于冷凝器不锈钢波纹管检测的电磁声换能器。
背景技术：
目前，对于冷凝器不锈钢波纹管进行无损检测主要采用涡流检测技术，但在实际检测中采用涡流检验方法需要逐点探测，耗时费力，难以进行大批量的检查，因此需要设计一种能够进行长距离检测的传感器，来满足目前冷凝器不锈钢波纹管检测的需求。
发明内容：
本发明的目的是提供一种冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器，检测效率高，以适应目前冷凝器不锈钢波纹管检测的需求。
一种冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器，其中：包括螺线管、圆柱状的永磁铁，永磁铁用于配合穿设在待检测冷凝器不锈钢波纹管检测部位管内，螺线管用于配合套设在待检测冷凝器不锈钢波纹管检测部位管外；螺线管外壁沿周向设置有第一、第二、第三绕线环槽，第一、第三绕线环槽分别设置在螺线管两端，第二绕线环槽设置在螺线管中部，一根漆包线按顺序从第一、第二、第三绕线环槽中依次绕设后绕出，漆包线在第二绕线环槽中的绕制方向与在第一绕线环槽中的绕制方向相反，漆包线在第三绕线环槽中的绕制方向与在第二绕线环槽中的绕制方向相反。
所述的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器，其中：第一、第二、第三绕线环槽的结构，均是在一段螺线管两端的外壁上各设置一环状的挡线台，漆包线绕制在相应绕线环槽的两挡线台之间。
所述的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器，其中：所述螺线管的内径与待检测冷凝器不锈钢波纹管检测部位的外径嵌套配合，所述永磁铁的外径与待检测冷凝器不锈钢波纹管检测部位的内径嵌套配合。
本发明采用上述技术方案后将达到如下的技术效果：
本发明的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器，用于接收超声导波来实现冷凝器不锈钢波纹管中快速、长距离检测，在待测波纹管的一端设置压电晶片，由函数发生器激发的信号经功率放大器放大后的交变电压加载在压电晶片的正负极上，利用压电晶片的压电材料具有的逆压电效应，会产生局部的机械振动，进而激励出沿待测波纹管的管道轴向传播的超声导波；所激励出的超声导波在冷凝器不锈钢波纹管中传播过程中，遇到缺陷或管道端面时，就会发生发射或折射，当超声导波传播到本发明的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器接收区域时，根据电磁感应定律，在本发明的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器的螺线管上绕制的漆包线中转化为交变的电压信号，螺线管上绕制的漆包线两端用于连接至接收、显示该检测信号的数字示波器输入端正负极，通过该漆包线将收到的交变电压信号传至数字示波器显示出来，即可获知不锈钢波纹管的检测信息。本发明的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器能够进行长距离检测，且不用破坏待测波纹管，还降低了检测成本。
附图说明：
图1为本发明的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器的结构图；
图2为图1中电磁声换能器的纵向剖视图；
图3为现有技术中压电晶片自激励自接收时的接收信号；
图4为是使用压电晶片激励本发明的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器所接收到的接收信号。
具体实施方式：
本发明的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器，其中，包括螺线管3、圆柱状的永磁铁2，永磁铁2用于配合穿设在待检测冷凝器不锈钢波纹管1检测端管内，螺线管3用于配合套设在待检测冷凝器不锈钢波纹管1检测端管外；螺线管3外壁沿周向设置有第一、第二、第三绕线环槽，第一、第三绕线环槽分别设置在螺线管3两端，第二绕线环槽设置在螺线管3中部，一根漆包线4按顺序从第一、第二、第三绕线环槽中依次绕设后绕出，漆包线在第二绕线环槽中的绕制方向与在第一绕线环槽中的绕制方向相反，漆包线在第三绕线环槽中的绕制方向与在第二绕线环槽中的绕制方向相反。
第一、第二、第三绕线环槽的结构，均是在一段螺线管3两端的外壁上各设置一环状的挡线台31，漆包线4绕制在相应绕线环槽的两挡线台之间，本实施例中，第一、第二、第三绕线环槽是依次相邻排列设置的。
所述螺线管3的内径与待检测冷凝器不锈钢波纹管1检测端的外径嵌套配合，所述永磁铁的外径与待检测冷凝器不锈钢波纹管1检测端的内径嵌套配合。
本实施例中冷凝器不锈钢波纹管的外直径25mm，壁厚为0.7mm，螺距为10mm，波高为0.5mm。待测波纹管试样总长为3780mm，本发明的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器安装在波纹管待检测端直管段端面处, 在待测波纹管的超声波信号发出端设置压电晶片，在待测波纹管的超声波信号发出端外壁整周均匀分布16片压电晶片，由函数发生器激发的信号经功率放大器放大处理后加载在16片压电晶片上，这16片压电晶片在波纹管中激励出L(0,2)模态导波信号，L(0,2)模态导波适于检测波纹管中的裂纹缺陷，L(0,2)模态导波的激励原理为现有技术，这里不再赘述，该信号在波纹管内传导、反射，然后被检测端的本发明的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器接收，在数字示波器显示。
在待测波纹管试样上加工一个环向裂纹，周向长度10mm，轴向宽度0.4mm，该环向裂纹的中心位置距压电晶片处1500mm，现有技术中使用压电晶片自激励自接收时的接收信号如图3所示，使用压电晶片激励、本发明接收时的接收信号如图4所示，图3、图4中，横坐标为时间t/ms，纵坐标为幅度A/mV，标号5为缺陷回波，标号6为端面回波，由图3、图4对比可见，采用本发明的电磁声换能器可进一步改善检测结果，扩大检测范围、提高检测精度。
Claims (3)
1.一种冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器，其特征在于：包括螺线管、圆柱状的永磁铁，永磁铁用于配合穿设在待检测冷凝器不锈钢波纹管检测部位管内，螺线管用于配合套设在待检测冷凝器不锈钢波纹管检测部位管外；螺线管外壁沿周向设置有第一、第二、第三绕线环槽，第一、第三绕线环槽分别设置在螺线管两端，第二绕线环槽设置在螺线管中部，一根漆包线按顺序从第一、第二、第三绕线环槽中依次绕设后绕出，漆包线在第二绕线环槽中的绕制方向与在第一绕线环槽中的绕制方向相反，漆包线在第三绕线环槽中的绕制方向与在第二绕线环槽中的绕制方向相反。
2.如权利要求1所述的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器，其特征在于：第一、第二、第三绕线环槽的结构，均是在一段螺线管两端的外壁上各设置一环状的挡线台，漆包线绕制在相应绕线环槽的两挡线台之间。
3.如权利要求1或2所述的冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器，其特征在于：所述螺线管的内径与待检测冷凝器不锈钢波纹管检测部位的外径嵌套配合，所述永磁铁的外径与待检测冷凝器不锈钢波纹管检测部位的内径嵌套配合。
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