CN111413403B - 一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器 - Google Patents

一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器。磁致伸缩带的内表面通过耦合剂粘贴在待检对象表面；多个声波感应单元紧密贴合在磁致伸缩带的外表面；周向预紧机构位于声波感应单元的边缘将声波感应单元和磁致伸缩带一起压紧在待检对象表面上；探头夹夹紧每相邻两个声波感应单元折起向外的端部，从而将各个声波感应单元组合为相控阵换能器。本发明的装置不仅容易保证探头的一致性，易于更换和维修，而且可以灵活应用于不同直径金属压力管道和金属板的检测，大大提高了装置的适用性和实用性。

Description

一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器
技术领域
本发明涉及超声导波无损检测技术领域的一种磁致伸缩换能器，尤其是涉及一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器。
背景技术
近些年来，各地资源开发及能源需求激增，由此推动了管道建设的新浪潮，也使得管道运输在资源调配方面承担着重要的任务。但随着铺设管道的规模日益庞大，因腐蚀、老化等原因造成的管道事故也随之频发。
超声导波无损检测技术因其检测距离长、效率高、成本低等优势，被广泛应用于管道检测。传统单通道换能器不能对缺陷进行周向定位，只能激发特定模态导波，存在缺陷定征能力差，无法适应不同环境下特殊结构管道的缺陷检测。而在此基础上发展起来的相控阵换能器通过控制阵列化换能器和相控激励的各阵元参数，可以实现波束聚焦、频率扫描、模态扫描等功能。这不仅可以提高缺陷检测的灵敏度，还可根据管道自身结构特征选择检出效果较好的激励模态，从而增加管道检测的适应性。同时与压电式导波换能器相比较，磁致伸缩导波换能器的探头结构小、重量轻、成本低，可快速部署到检测和监测现场。但目前，常见的多通道磁致伸缩相控阵换能器多为一体式设计，每个通道对应的线圈都有一段走向平行于导波传播方向的无效激励区域。这种形式的换能器不仅减少了耦合进管道的导波能量，也干扰了由其激发出特定模态的导波，增加了信号解读的难度。其次，一体化的设计也降低了对不同直径管道检测的灵活性和维修更换的便捷性。
发明内容
本发明实施例提供了一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器，其目的是为了解决目前相控阵换能器在不同直径管道检测中安装使用不便且存在无效激励区域的问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
磁致伸缩带，磁致伸缩带预磁化后的内表面通过耦合剂粘贴在待检对象表面；
声波感应单元，多个声波感应单元紧密贴合在磁致伸缩带的外表面；
周向预紧机构，位于声波感应单元的边缘将声波感应单元和磁致伸缩带一起压紧在待检对象表面上；
探头夹，夹紧每相邻两个声波感应单元折起向外的端部，从而将各个声波感应单元组合为相控阵换能器。
所述声波感应单元包括：
感应线圈；
柔性电路板，柔性电路板内封装有感应线圈，且柔性电路板在感应线圈引出端预留焊盘；
转接电路板，连接安装在柔性电路板的焊盘上；
柔性包覆层，柔性包覆层是由主片和裙边一体组成，主片中部的两侧边缘外延形成裙边，主片和裙边均呈平行的条状，柔性电路板固定布置在柔性包覆层主片中部的表面上，柔性包覆层裙边的两端处外表面上固定有纽扣。
所述的裙边的长度短于主片的长度，将柔性包覆层短于裙边的主片的两端部分垂直于中部弯折形成折起部，相邻两个所述声波感应单元的柔性包覆层的折起部贴合接触后被探头夹夹紧。
所述周向预紧机构包括预紧固定带，预紧固定带底面固定间隔布置有多个和纽扣配合嵌装的固定位，声波感应单元通过纽扣连接配合固定在预紧固定带的表面，同一预紧固定带连接设置多个声波感应单元并绑缚于待检对象，使得多个声波感应单元的两端折起部折起情况下依然能被预紧固定带施加预紧力绑定在待检对象上。且在距离预紧固定带的自由端(未与快速预紧装置固定的一端)端部开始设有均匀分布的横杠，横杠增加整体刚性以便于安装声波感应单元，并使自由端穿过快速预紧装置。
所述的转接电路板位于柔性电路板的中央。转接电路板上有电气连接插座，电气连接插座通过信号电缆连接线连接到外部的检测仪器上。
所述的待检对象为管件表面或者板件表面。例如图1的管道或者图2的金属板。
所述的待检对象为管件表面，所述周向预紧机构还包括快速预紧装置，快速预紧装置一端和预紧固定带的一端连接，预紧固定带的另一端绕经待检对象后被夹紧或拉紧在快速预紧装置另一端。
所述的快速预紧装置具体包括：
基座，基座一端的两侧上均固定有凸台，基座底部的一端与预紧固定带的一端铰接；
偏心轮手柄，偏心轮手柄铰接于基座的两侧凸台之间；
夹紧片，夹紧片下端与基座底部的另一端铰接，且夹紧片上端向凸台一侧倾斜且位于偏心轮手柄下方，夹紧片上端端部底面具有下凸的圆弧凸起面，夹紧片中部开设通槽。
所述的快速预紧装置具体包括：
底座，底座上部有一凸台，底座下部有一矩形通槽，且底部沿通槽开口方向两侧各延伸一段平台并与预紧固定带相铆接；
握柄，握柄铰接于底座上方的凸台；
转轴连接杆，握柄的两侧壁均相铰接安装有转轴连接杆，且转轴连接杆开有平行于预紧固定带的通孔；
U形拉杆，U形拉杆两端头部均有长度相同的外螺纹段，且U形拉杆的两端头部穿过握柄两侧的两个转轴连接杆的通孔后使用双螺母旋合夹紧转轴连接杆；
限位块，限位块底部设有安装孔，安装孔通过螺栓固定连接于预紧固定带表面，限位块在远离底座的一侧侧面开设有缺口槽，U形拉杆中部钩接在缺口槽。
所述的待检对象为板件表面，预紧固定带依靠重力落在上面，将声波感应单元压在板件表面。
本发明解决目前相控阵换能器在不同直径管道检测中安装使用不便且存在无效激励区域的问题。本发明采用声波感应单元作为导波激励和接收的单元，通过周向预紧机构和探头夹依次连接相邻两个声波感应单元。多个声波感应单元首尾连接组成相控阵换能器，并通过快速预紧装置使相控阵换能器紧贴管道表面。通过增减声波感应单元的数目，调整两侧折起区域的大小，可实现不同直径的管道检测。
本发明实施例提供的相控阵换能器的检测对象不仅仅局限于管道，还可实现对金属板的缺陷检测。
本发明能实现管道周向上线圈有效激励区域的覆盖，能根据待测管道直径进行灵活调整，增加安装的灵活性，使得相控阵换能器能适应不同直径的管道检测。
本发明去除了管道周向上线圈的无效激励区域，在提高相控聚焦整体能量的同时，提升了由此激发出的导波模态的纯净性，从而降低了对于回波信号的解读难度，提高了缺陷检测的准确度，增加了相控阵换能器的适用性和实用性。
综合来说，本发明的装置不仅容易保证探头的一致性，易于更换和维修，而且可以灵活应用于不同直径金属压力管道和金属板的检测，大大提高了装置的适用性和实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的相控阵换能器在金属压力管道的检测示意图。
图2为本发明实施例的相控阵换能器在金属板的检测示意图。
图3为本发明实施例的声波感应单元平面示意图。
图4为本发明实施例的声波感应单元初始状态(a)和折起状态(b)示意图。
图5为本发明实施例的快速预紧装置一种结构示意图。
图6为本发明实施例的快速预紧装置另一种结构示意图。
图中：1-管道，2-探头夹，3-快速预紧装置，4-预紧固定带，5-声波感应单元，6-金属板，7-纽扣，8-柔性电路板，9-转接电路板，10-电气连接插座，11-柔性包覆层，12-偏心轮手柄，13-夹紧片，14-基座，15-握柄，16-转轴连接杆，17-U形拉杆，18-限位块，19-底座。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器，其目的是为了解决目前相控阵换能器在不同直径管道检测中安装使用不便且存在无效激励区域的问题。
本发明实施例中的技术方案，总体结构如下：声波感应单元；周向预紧机构；探头夹，所述探头夹用于夹紧相邻所述声波感应单元被折起的区域，将所述声波感应单元组合为相控阵换能器。磁致伸缩带，所述磁致伸缩带与所述声波感应单元紧密贴合，且所述磁致伸缩带预磁化后通过耦合剂粘贴在待检对象表面；
本发明实施例中使预紧固定带保持周向预紧状态的装置不仅限于本发明所提供的偏心轮快速预紧装置，也可采用其它具有相近功能的机械装置。
本发明实施例中使相邻声波感应单元折起区域紧密贴合的方式不仅限于探头夹，也可选用纽扣、魔术贴、磁性材料吸附等固定方式。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器，如图1所示，本发明具体实施例包括探头夹2、快速预紧装置3、预紧固定带4和声波感应单元5，磁致伸缩带预磁化后通过耦合剂粘贴到管道1同一圆周表面上，多个声波感应单元5绕磁致伸缩带所在圆周沿周向依次紧贴固定于磁致伸缩带外表面。
如图3所示，声波感应单元5包括纽扣7，柔性电路板8，转接电路板9，电气连接插座10和柔性包覆层11。纽扣7位于柔性包覆层11的四个角上，柔性电路板8中包含感应线圈，转接电路板9与柔性电路板8的焊盘连接，电气连接插座10与转接电路板9连接，从而完成激励信号的输入和回波信号的输出。
柔性包覆层11，将感应线圈、柔性电路板9和转接电路板8整合为一体。柔性包覆层11是由主片和裙边一体组成，主片中部的两侧边缘外延形成裙边，主片和裙边均呈平行的条状，柔性电路板9沿条状固定布置在柔性包覆层11主片中部的表面上，柔性包覆层11裙边的两端处外表面上固定有纽扣7。柔性包覆层11裙边作为周向预紧机构在所述声波感应单元的折起状态下施加预紧力的区域。
周向预紧机构包括预紧固定带4和快速预紧装置3，预紧固定带4底面固定间隔布置有多个和纽扣7配合嵌装的固定位，固定位和纽扣7配合安装形成纽扣连接，声波感应单元5通过纽扣连接配合固定在预紧固定带4的内表面，同一预紧固定带4连接设置多个声波感应单元5并绑缚于管道1外，使得多个声波感应单元5的两端折起部折起情况下依然能被预紧固定带4施加预紧力绑定在管道1上。
柔性包覆层11中，裙边的长度短于主片的长度，裙边的全部和主片的中部均弧形紧贴布置管道1外，短于裙边的主片的两端部分垂直于中部弯折形成折起部，折起部垂直于管道1的圆周即沿径向布置，相邻两个声波感应单元5的柔性包覆层11的折起部内表面贴合接触后被探头夹2夹紧。
同时各个声波感应单元5的柔性包覆层11的裙边通过快速预紧装置3进行周向预紧，使相控阵换能器紧贴管道1表面的磁致伸缩带上。
如图5所示，快速预紧装置3包括偏心轮手柄12，夹紧片13和基座14。
基座14一端的两侧上均固定有凸台，凸台垂直于基座14底部平面布置，基座14底部的一端与预紧固定带4的一端铰接；偏心轮手柄12铰接于基座14的两侧凸台之间；夹紧片13下端与基座14底部的另一端铰接，且夹紧片13上端向凸台一侧倾斜且位于偏心轮手柄12下方，夹紧片13上端端部底面具有下凸的圆弧凸起面，夹紧片13中部开设通槽，通槽靠近夹紧片13与基座14铰接处的下端。在所述偏心轮手柄12扳下时使夹紧片13的圆弧凸起面对预紧固定带4挤压产生轻微变形，对预紧固定带4增加周向预紧效果。
如图5所示，预紧固定带4的一端通过预制卷绕孔铰接于基座14的一端。预紧固定带4的另一端绕过管道1圆周后回到基座14，穿过夹紧片13靠近铰链处的通槽后，旋转偏心轮手柄12使夹紧片13远离铰链的一端下移，从而使预紧固定带4被夹压在夹紧片13上端的圆弧凸起面和基座14之间，且夹紧片13的圆弧凸起面挤压预紧固定带4产生轻微弯曲，增加周向预紧效果。预紧固定带4绕过管道1圆周时和管道1圆周外的各个声波感应单元5通过柔性包覆层11的裙边纽扣连接。
快速预紧装置3也可采用如图6所示的结构，其包括握柄15，转轴连接杆16，U形拉杆17，限位块18，底座19。
底座19，底座19上部有一凸台，底座19下部有一矩形通槽，且底部沿通槽开口方向两侧各延伸一段平台并与预紧固定带4相铆接；
握柄15，握柄15铰接于底座19上方的凸台；
转轴连接杆16，握柄15的两侧壁均相铰接安装有转轴连接杆16，且转轴连接杆16开有平行于预紧固定带4的通孔；
U形拉杆17，U形拉杆17两端头部均有长度相同的外螺纹段，且U形拉杆17的两端头部穿过握柄15两侧的两个转轴连接杆16的通孔后使用双螺母旋合夹紧转轴连接杆16；
限位块18，限位块18底部设有安装孔，安装孔通过螺栓固定连接于预紧固定带4表面，限位块18在远离底座19的一侧侧面开设有缺口槽，U形拉杆17中部钩接在缺口槽。限位块18的两侧壁均开有凹槽，底部设有安装孔，与预紧固定带4一端按一定间距分布的固定位相配合。
如图6所示，预紧固定带4的一端焊接于底座19底部延伸出的平台上，预紧固定带4的另一端经管道1外表面环绕一周后穿过底座19的矩形通孔。选择预紧固定带4另一端上距离适合的固定位，将限位块18安装于其上，并将U形拉杆17的横向直杆段旋转至限位块18的凹槽入口位置。拉下握柄15，U形拉杆17沿限位块18的凹槽斜面移向并最终到达凹槽底部，从而在管道1的周向上限制预紧固定带4的松动。
本发明的具体实施工作过程如下：
图4所示，相控阵换能器中的声波感应单元的初始状态(a)为在没有接触外界管道情况下的柔性包覆层11处于平直状态，折起状态(b)为在没有接触外界管道情况下的柔性包覆层11将两端折起。由于可以折起声波感应单元的两侧，从而避免了其中感应线圈的无效激励区域。
通过预紧固定带4将多个声波感应单元5连接为一体，并使用探头夹对相邻声波感应单元5折起区域进行固定。相控阵换能器由于快速预紧装置3保持周向缩紧状态而紧密贴附在管道的表面。本发明相控阵换能器可以通过增减管道周向上声波感应单元5的数目，适当调整两侧折起区域的大小，从而适应不同直径的管道，同时声波感应单元5的柔性特征，由此延伸本发明相控阵换能器可适应不同曲率的弧面。
本发明实例预紧固定带上分布有纽扣的固定位，固定位在预紧固定带中部均匀分布，而在预紧固定带两末端区域分布较密，确保在应对不同直径管道时灵活调整声波感应单元在预紧固定带接头处的位置，以便于实现管道周向上线圈有效激励区域的覆盖。
本发明实例的初始状态，声波感应单元处于平直状态。当需要组成相控阵换能器时，将多个声波感应单元通过柔性包覆层上的纽扣依次固定于预紧固定带上，同时用探头夹将相邻声波感应单元的折起区域夹紧。为了使声波感应单元紧贴管道表面，在预紧固定带周向缩紧后使用快速预紧装置进行保持。由于声波感应单元的数目和两侧折起区域的大小可根据待测管道直径进行灵活调整，并且在特殊条件下也可折起线圈工作区，增加安装的灵活性，使由此组成的相控阵换能器可以适应不同直径的管道检测。
此外，本发明去除了管道周向上线圈的无效激励区域，在提高相控聚焦整体能量的同时，提升了由此激发出的导波模态的纯净性，从而降低了对于回波信号的解读难度。综合来说，本发明不仅可适应不同直径管道，周向紧密贴合表面进行探伤，而且通过分片组合方式，优化感应线圈的周向激励位置，提高了缺陷检测的准确度，增加了相控阵换能器的适用性和实用性。
实施例2
图2所示，本发明相控阵换能器在检测金属板6时，先折起相邻声波感应单元5的两侧，然后将其依次固定到预紧固定带4上，并用探头夹2对相邻声波感应单元5的折起贴合区域进行固定，最后将组合形成的相控阵换能器整体平铺在金属板表面。由于在平板检测中无需进行周向预紧，可拆除预紧固定带4一端的快速预紧装置3。通过增减声波感应单元5的数目，适当调整两侧折起区域的大小，可适应不同宽度金属板的检测。

Claims (7)

1.一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器，其特征在于包括：
磁致伸缩带，磁致伸缩带的内表面通过耦合剂粘贴在待检对象表面；
声波感应单元（5），多个声波感应单元（5）紧密贴合在磁致伸缩带的外表面；
周向预紧机构，位于声波感应单元（5）的边缘将声波感应单元（5）和磁致伸缩带一起压紧在待检对象表面上；
探头夹（2），夹紧每相邻两个声波感应单元（5）折起向外的端部，从而将各个声波感应单元（5）组合为相控阵换能器；
所述声波感应单元（5）包括：
感应线圈；
柔性电路板（8），柔性电路板（8）内封装有感应线圈，且柔性电路板（8）在感应线圈引出端预留焊盘；
转接电路板（9），连接安装在柔性电路板（8）的焊盘上；
柔性包覆层（11），柔性包覆层（11）是由主片和裙边一体组成，主片中部的两侧边缘外延形成裙边，主片和裙边均呈平行的条状，柔性电路板（8）固定布置在柔性包覆层（11）主片中部的表面上，柔性包覆层（11）裙边的两端处外表面上固定有纽扣（7）；
所述的裙边的长度短于主片的长度，将柔性包覆层（11）长于裙边的主片的两端部分垂直于中部弯折形成折起部，相邻两个所述声波感应单元（5）的柔性包覆层（11）的折起部贴合接触后被探头夹（2）夹紧。
2.根据权利要求1所述的一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器，其特征在于：所述周向预紧机构包括预紧固定带（4），预紧固定带（4）底面固定间隔布置有多个和纽扣（7）配合嵌装的固定位，声波感应单元（5）通过纽扣连接配合固定在预紧固定带（4）的表面，同一预紧固定带（4）连接设置多个声波感应单元（5）并绑缚于待检对象，使得多个声波感应单元（5）的两端折起部折起情况下依然能被预紧固定带（4）施加预紧力绑定在待检对象上。
3.根据权利要求1所述的一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器，其特征在于：所述的转接电路板（9）位于柔性电路板（8）的中央。
4.根据权利要求1所述的一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器，其特征在于：所述的待检对象为管件表面或者板件表面。
5.根据权利要求1所述的一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器，其特征在于：所述的待检对象为管件表面，所述周向预紧机构还包括快速预紧装置（3），快速预紧装置（3）一端和预紧固定带（4）的一端连接，预紧固定带（4）的另一端绕经待检对象后被夹紧或拉紧在快速预紧装置（3）另一端。
6.根据权利要求5所述的一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器，其特征在于：所述的快速预紧装置（3）具体包括：
基座（14），基座（14）一端的两侧上均固定有凸台，基座（14）底部的一端与预紧固定带（4）的一端铰接；
偏心轮手柄（12），偏心轮手柄（12）铰接于基座（14）的两侧凸台之间；
夹紧片（13），夹紧片（13）下端与基座（14）底部的另一端铰接，且夹紧片（13）上端向凸台一侧倾斜且位于偏心轮手柄（12）下方，夹紧片（13）上端端部底面具有下凸的圆弧凸起面，夹紧片（13）中部开设通槽。
7.根据权利要求5所述的一种可快速更换的组合式磁致伸缩导波相控阵换能器，其特征在于：所述的快速预紧装置（3）具体包括：
底座（19），底座（19）上部有一凸台，底座（19）下部有一矩形通槽，且底部沿通槽开口方向两侧各延伸一段平台并与预紧固定带（4）相铆接；
握柄（15），握柄（15）铰接于底座（19）上方的凸台；
转轴连接杆（16），握柄（15）的两侧壁均铰接安装有转轴连接杆（16），且转轴连接杆（16）开有平行于预紧固定带（4）的通孔；
U形拉杆（17），U形拉杆（17）两端头部均有长度相同的外螺纹段，且U形拉杆（17）的两端头部穿过握柄（15）两侧的两个转轴连接杆（16）的通孔后使用双螺母旋合夹紧转轴连接杆（16）；
限位块（18），限位块（18）底部设有安装孔，安装孔通过螺栓固定连接于预紧固定带（4）表面，限位块（18）在远离底座（19）的一侧侧面开设有缺口槽，U形拉杆（17）中部钩接在缺口槽。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103529131A (zh) * 2013-10-18 2014-01-22 国家电网公司 一种可调节磁致伸缩导波传感器
CN106018569A (zh) * 2016-07-26 2016-10-12 北京工业大学 一种基于柔性磁铁的电磁声表面波传感器
CN108508089A (zh) * 2018-04-13 2018-09-07 沈阳工业大学 圆形管道外检测电磁超声探伤换能器结构
CN108508085A (zh) * 2018-02-09 2018-09-07 清华大学 一种扭转模态磁致伸缩传感器、管道检测系统及方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8098065B2 (en) * 2008-08-29 2012-01-17 Southwest Research Institute Magnetostrictive sensor probe for guided-wave inspection and monitoring of wire ropes/cables and anchor rods
US7913562B2 (en) * 2008-08-29 2011-03-29 Southwest Research Institute Flexible plate magnetostrictive sensor probe for guided-wave inspection of structures
US8907665B2 (en) * 2010-11-17 2014-12-09 Fbs, Inc. Magnetostrictive sensor array for active or synthetic phased-array focusing of guided waves

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103529131A (zh) * 2013-10-18 2014-01-22 国家电网公司 一种可调节磁致伸缩导波传感器
CN106018569A (zh) * 2016-07-26 2016-10-12 北京工业大学 一种基于柔性磁铁的电磁声表面波传感器
CN108508085A (zh) * 2018-02-09 2018-09-07 清华大学 一种扭转模态磁致伸缩传感器、管道检测系统及方法
CN108508089A (zh) * 2018-04-13 2018-09-07 沈阳工业大学 圆形管道外检测电磁超声探伤换能器结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于磁致伸缩超声导波的管道周向扫查技术;陈会明等;《无损检测》;20181231;第40卷(第12期);51-56 *

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