CN108761372A - 一种漏磁探头测试台 - Google Patents

Abstract

本发明适用于无损检测领域，提供一种漏磁探头测试台，包括底板、支板，每块支板上固定有一个线圈盘，两个线圈盘上绕有匝数相同的线圈，两块支板之间设置有连接块，所述连接块内安装有距离记录装置，所述漏磁探头测试台还包括用于装载漏磁探头阵列的装载条，所述装载条的宽度与两块支板间距相适应，且两块支板间距等于线圈半径。本测试台设置了两个相同的线圈盘，且线圈盘内的线圈匝数相同，将漏磁探头阵列安装在装载条上，通过一致性的测量并记录各漏磁探头的多个性能参数，提高漏磁检测仪的定量准确性、一致性。

Description

一种漏磁探头测试台

技术领域

本发明属于无损检测领域，尤其涉及一种漏磁探头测试台。

背景技术

漏磁检测(Magnetic Flux Leakage，MFL)因为检测速度快，效率高，被用于多种检测场合。特别在待检对象表面比较复杂的情况下，漏磁检测能非常高效地进行扫描检测。例如对储罐底板的检测，采用漏磁检测，能非常快地完成整个底板的检测。还例如对在役管道的检测，采用超声检测的话，会受到管道内介质的影响。采用漏磁检测的话，则可以排除介质的影响。同时漏磁检测容许表面油漆的存在，操作简单，其结果也便于数字化，越来越被用于更多领域。

漏磁检测的必要基础是漏磁检测仪器的研制和开发。一台完整的漏磁检测仪，一般包括励磁部分、检测部分、电子电路、其他机械结构部分和软件部分等。其中，检测部分又由磁信号屏蔽、磁信号放大、磁信号传感等部分组成。其中的关键，是磁信号传感部分。

漏磁信号的拾取，由磁传感器来完成，即漏磁探头。一般采用一种横向排列的方式，组成一个漏磁探头阵列，扩展扫描检测的宽度，提高检测效率。

这种横向探头阵列的一致性，是漏磁检测仪定量检测的关键。在进行漏磁检测仪的研发制造中，还未见对漏磁探头阵列进行检测的专业装置，因此有必要设计一种测试台以记录漏磁探头阵列中各个传感器单元的性能。另外在进行漏磁仪器的定期检验中，也可以进行漏磁探头阵列的重新检测和校准，以提高其长期稳定性。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种漏磁探头测试台，以实现对漏磁探头阵列测量和标定，记录各个磁传感器的性能，为漏磁检测定量提供基础，提高漏磁检测缺陷定量的准确度。

本发明采用如下技术方案：

所述漏磁探头测试台，包括底板，所述底板垂直向上安装有两块相对放置的支板，每块支板上固定有一个线圈盘，两个线圈盘大小相同且以两块支板的中间面对称放置，两个线圈盘上绕有匝数相同的线圈，两块支板之间设置有连接块，所述连接块的顶面水平且高度低于两个线圈盘的中心轴线位置，所述连接块内安装有距离记录装置，所述漏磁探头测试台还包括用于装载漏磁探头阵列的装载条，所述装载条的宽度与两块支板间距相适应，且两块支板间距等于线圈半径。

进一步的，所述距离记录装置为位移编码器，所述位移编码器的编码轮稍微突出所述连接块顶面，以使装载条放置在连接块表面时编码轮能和装载条充分接触且装载条平稳放置。

进一步的，所述连接块有两块，位移编码器位于两块连接块之间，两块连接块顶面位于同一水平面。

进一步的，所述装载条沿长度方向开有凹槽，所述凹槽用于安装漏磁探头阵列，当装载条放置在连接块上后，漏磁探头阵列的各漏磁探头与两个线圈盘的中心轴线位置等高。

进一步的，所述漏磁探头测试台还包括电器盒，所述电器盒用于调节两个线圈的工作参数以及记录漏磁探头阵列输出的电信号。

进一步的，所述装载条上还设有加热装置。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种漏磁检测中用于测量漏磁探头阵列性能参数的测试装置，是一种漏磁检测仪器的研发、制造和维护工具；本装置设置了两个相同的线圈盘，且线圈盘内的线圈匝数相同，将漏磁探头阵列安装在装载条上，通过一致性的测量并记录各漏磁探头的多个性能参数，提高漏磁检测仪的定量准确性、一致性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的漏磁探头测试台一种角度的立体图；

图2是本发明实施例提供的漏磁探头测试台另一种角度的立体图；

图3是本发明实施例提供的漏磁探头测试台的剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本发明核心思想是：采用恒定电源和亥姆霍兹线圈产生已知的、均匀的磁场，然后，逐一检测和记录多个漏磁探头在此磁场中的反应，对漏磁探头进行标定、筛选，所得数据用于后期的漏磁检测定量分析。根据此思想，如图1-3所示，本发明实施例提供了一种漏磁探头测试台，包括底板1，所述底板1垂直向上安装有两块相对放置的支板2，每块支板2上固定有一个线圈盘3，两个线圈盘3大小相同且以两块支板2的中间面对称放置，两个线圈盘3上绕有匝数相同的线圈(图中未示出)，两块支板2之间设置有连接块4，所述连接块4的顶面水平且高度低于两个线圈盘的中心轴线位置，所述连接块4内安装有距离记录装置5，所述漏磁探头测试台还包括用于装载漏磁探头阵列的装载条6，所述装载条6的宽度与两块支板2间距相适应。

本实施例中，两个线圈盘完全相同，且对称放置，每个线圈盘上的线圈的匝数也相同，因此两个线圈的半径和匝数均相同。本实施例采用200匝无氧铜漆包线作为载流线圈，两个线圈盘固定在两块支板上，支板又固定在底板上，同时两块支板之间，采用一个连接块固定连接，这样底板、支板、连接块和线圈盘形成一个整体结构。

通过计算和实验发现，两个半径和圈数相同的载流线圈，平行并且同轴摆放的时候(本实施例中的两个线圈即为此种位置关系)，如果其间距等于线圈半径，那么，在两个线圈的中心部位，能够得到一个在空间分布上比较均匀的磁场，这个磁场可以作为标准磁场来对漏磁探头进行标定。

对漏磁探头阵列的检测，首先要将漏磁探头固定在所述装载条上，因为漏磁探头都具有敏感方向性，所以，对漏磁探头阵列的检测，都必须先确定一个检测方向。另外，在漏磁探头阵列的制作过程中，多个磁传感器之间还存在一个一致性问题。所以，本实施例一般是对已经组装好的漏磁探头阵列进行检测。

所述装载条一般采用塑料或者非磁性金属制造。在采用金属制造的时候，要注意漏磁探头阵列和装载条之间绝缘。装载条的宽度和两块支板间距相适应，以使装载条能恰好在两块支板中通过。装载条的中间部位，即沿装载条长度方向开有凹槽，漏磁探头阵列安装并固定在所述凹槽内，装载条凹槽的尺寸设计，依据漏磁探头阵列的尺寸而来，同时，在竖直方向上，需考虑连接块的高度，当装载条放置在连接块上后，漏磁探头阵列上的漏磁探头与两个线圈盘的中心轴线位置等高。

在测试的时候，把装载条和其中的漏磁探头阵列，一起放置到连接块上，通过匀速的拉动装载条，完成检测过程。在拉动过程中，距离记录装置用于记录装载条的行走距离，比如可以采用激光距离传感器、位移编码器等。当采用位移编码器时，所述位移编码器的编码轮稍微突出所述连接块顶面，以使装载条放置在连接块表面时编码轮能和装载条充分接触且装载条平稳放置。这样拉动装载条可以带动编码轮转动。位移编码器的作用是记录装载条也就是漏磁探头阵列的当前位置，便于对单个的漏磁探头进行分析。图示中，所述连接块有两块，位移编码器位于两块连接块之间，两块连接块顶面位于同一水平面。所述位移编码器采用光电编码器，减少编码器对磁传感器阵列可能的影响。

另外，本实施例漏磁探头测试台还包括电器盒7，所述电器盒7用于调节两个线圈的工作参数以及记录漏磁探头阵列输出的电信号，漏磁探头阵列和线圈与电器盒连接。图示中电器盒位于支板和底板的连接位置。电器盒内放置有本测试台所要用到的各种电路，包括但不限于可调电源、控制电路、ADC模块、开关等。所述可调电源给线圈、位移编码器、漏磁探头阵列等供电；ADC模块采集漏磁探头阵列输出的电信号；控制电路通过调节线圈电流，或者频率、波形等，可以得出磁传感器阵列的多种性能参数。

在漏磁探头性能参数的测试中，有时候要求施加一定的压力参数，比较典型的压力参数为温度。本装载条可以附加加热装置，包括温度控制模块和加热条，为漏磁探头阵列提供不同的检测温度。装载条温度的调节，通过装载条上的加热片(图中未示出)来实现。加热片连接至电器盒，电源给加热片供电，温度控制模块通过控制电路实现。在测试的过程中，关闭加热片的电源，防止其干扰。另外一种实现温度压力测试的方式，是把装载条和漏磁探头阵列放置到烤箱中，加热到目标温度后，取出来进行测试。因为检测过程比较简单，采用热容量比较大、热传导性能比较低的材料制作装载条，有助于保持测试中的温度稳定。

漏磁探头阵列上的每个漏磁探头都应该单独测量。具体的测量内容可根据需求进行设置，包括漏磁探头的磁场-电压输出曲线、灵敏度，磁滞效应、非线性度、灵敏度温度系数等。磁场-电压输出曲线，可以通过施加不同的磁场得出，从曲线上可以得出饱和场。敏感度也可以从输出曲线上得出，一般用于表征传感器对于磁场的响应程度。同理，磁滞效应以及非线性度等，也都可以从输出曲线上得出。灵敏度温度系数，则需要测量多个温度下的灵敏度。为简化测量过程，一般只测量室温和60摄氏度下的灵敏度。

在比较特殊的情况下，还要求对每个漏磁探头的低频或者高频响应进行测量。此种测量，主要受限于线圈能够产生的磁场。通过优化线圈驱动电流，可以扩展线圈的频率、波形以及功率范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种漏磁探头测试台，其特征在于，包括底板，所述底板垂直向上安装有两块相对放置的支板，每块支板上固定有一个线圈盘，两个线圈盘大小相同且以两块支板的中间面对称放置，两个线圈盘上绕有匝数相同的线圈，两块支板之间设置有连接块，所述连接块的顶面水平且高度低于两个线圈盘的中心轴线位置，所述连接块内安装有距离记录装置，所述漏磁探头测试台还包括用于装载漏磁探头阵列的装载条，所述装载条的宽度与两块支板间距相适应，且两块支板间距等于线圈半径。

2.如权利要求1所述漏磁探头测试台，其特征在于，所述距离记录装置为位移编码器，所述位移编码器的编码轮稍微突出所述连接块顶面，以使装载条放置在连接块表面时编码轮能和装载条充分接触且装载条平稳放置。

3.如权利要求2所述漏磁探头测试台，其特征在于，所述连接块有两块，位移编码器位于两块连接块之间，两块连接块顶面位于同一水平面。

4.如权利要求3所述漏磁探头测试台，其特征在于，所述装载条沿长度方向开有凹槽，所述凹槽用于安装漏磁探头阵列，当装载条放置在连接块上后，漏磁探头阵列的各漏磁探头与两个线圈盘的中心轴线位置等高。

5.如权利要求1-4任一项所述漏磁探头测试台其特征在于，所述漏磁探头测试台还包括电器盒，所述电器盒用于调节两个线圈的工作参数以及记录漏磁探头阵列输出的电信号。

6.如权利要求5所述漏磁探头测试台，其特征在于，所述装载条上还设有加热装置。