CN103808794B - 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

基于ACFM的外穿式管柱缺陷快速检测阵列探头
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 (1)

1.一种基于ACFM的外穿式管柱缺陷快速检测阵列探头，其特征是：通有正弦交流电的螺线管均匀缠绕在探头骨架凹槽，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，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，上述骨架为圆柱型结构，中间设有凹槽，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。
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