CN111879848A - 一种高温涡流检测探头 - Google Patents

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宋凯
党凯阳
崔西明
张丽攀
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    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
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Abstract

本发明涉及一种高温涡流检测探头，包括检测模块和降温模块，降温模块包括水冷系统和气冷系统。所述水冷系统包含输送冷却水的进水导管与排水导管、冷却水箱、对冷却水进行降温并循环使用的冷却水循环机，且所述冷却水箱中冷却水可形成隔热水层，将探头内部与外界的高温环境隔绝；所述气冷系统包含产生高速气流的空气压缩机，输送高速气流的进气导管和排气导管，以及检测模块所处空腔，空气压缩机将空气压缩后高速输出，为检测模块所处空腔内输送高速气流来排出热量，以适应更高温度环境的检测要求。本发明采用液体隔热并散热，结合气冷散热的独特降温方式，不仅简化了检测探头的结构，而且降温效果明显优于常规的高温涡流检测探头。

Description

一种高温涡流检测探头
技术领域
本发明涉及一种无损检测领域，特别是涉及一种高温涡流检测探头。
背景技术
涡流检测技术常用于导电材料的缺陷检测，探头的检测灵敏度易受到外部环境温度影响，温度过高会使探头的检测灵敏度降低，同时探头本身由于材料的限制，也无法适应过高的温度环境。在锻造、冶金、能源等行业中，由于某些工件处于高温环境，常规涡流探头无法对其进行检测，需要采用水冷或气冷辅助装置对涡流检测探头进行降温。
专利文献“一种在线高温涡流监测传感器”公开了一种高温环境下的涡流检测传感器，利用空心管作为骨架缠绕涡流检测线圈，将氨气、氮气等低温气体输送至空心管内对传感器进行冷却降温，但是当传感器体积较小时，空心管体积相应减小，进一步的，输送至空心管内的低温气体也将减少，从而使得降温效率低下；此外，氨气、氮气等低温气对存储要求较高，在检测实践中实现不便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种高温涡流检测探头，采用气冷与水冷结合的降温方式，为涡流探头尤其是检测模块所在部位降温，简化高温涡流检测探头的结构，提高降温效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提出了一种高温涡流检测探头，所述高温涡流检测探头包括检测模块和降温模块，所述检测模块用于拾取工件缺陷信息，所述降温模块包括水冷系统和气冷系统，所述降温模块采用水冷和气冷结合的方式，用于降低所述检测模块所处环境温度。
进一步的，所述检测模块使用防水外壳封装后，置于空腔区中。
进一步的，所述水冷系统由进水导管、排水导管、冷却水箱和冷却水循环机构成。
进一步的，所述气冷系统由空气压缩机、进气导管、排气导管和检测模块所处空腔构成。
进一步的，所述检测模块所处空腔，与外界耐高温氧化铝陶瓷片隔绝，以减少外部高温环境对探头的热辐射。
进一步的，所述水冷系统，所述进水导管的一端从所述冷却水箱的右侧壁上部与水箱接通，所述进水导管的另一端与所述冷却水循环机接通，所述排水导管的一端从冷却水箱的左侧壁下部与水箱接通，所述排水导管的另一端与所述冷却水循环机接通，所述冷却水箱中的冷却水层用于散热与隔热。
进一步的，所述气冷系统，所述进气导管的一端与所述检测模块所处的空腔相通，所述进气导管的另一端与所述空气压缩机连接，所述排气导管的一端与所述检测模块所处的空腔相通，所述排气导管的另一端通往所述高温涡流检测探头外部的空气环境中。
进一步的，所述冷却水箱外侧为绝缘、耐高温的有机硅树脂，所述有机硅树脂用于隔离外界热辐射。
进一步的，所述进水导管、所述排水导管、所述冷却水箱、所述进气导管、所述排气导管以及所述检测模块的防水外壳均由具有导热性的紫铜材料制成。
本发明具体的工作方式为，在探头开始检测前，先开启水冷系统，即冷却水由进水导管进入探头内部，再从排水导管流出，进入冷却水循环机完成冷却水的冷却降温后，又由进水导管进入探头内部，周而复始。待水冷系统开启后，再启动气冷系统，空气压缩机直接将压缩后的空气以较高速度经进气导管进入空腔区，再由排气导管排出。水冷系统和气冷都开启之后，再将探头放置于待检测工件表面进行缺陷检测。
本发明的有益效果是，一种高温涡流检测探头，设计独特的水冷加气冷的降温方式，降温效果明显优于常规的气冷高温涡流检测探头；进一步的，冷却水形成的隔热水层使得检测模块所处空腔、进气导管、排气导管与空气压缩机形成的气体流动散热系统与外部高温环境隔绝，同时空气压缩机可以为检测模块所处空腔内输送冷却气体，进一步降低探头的温度，适合温度更高的检测环境。
附图说明
图1为本发明探头的纵向剖面图;图2为本发明探头的横向剖面图。
其中，检测模块1，防水外壳2，空腔区3，氧化铝陶瓷片4，冷却水箱5，冷却水层6，有机硅树脂外壳7，进气导管8，排气导管9，进水导管10，排水导管11。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例：图1为本发明探头的纵向剖面图。图2为本发明探头的横向剖面图。参照图1和2所示，一种高温涡流检测探头，包括：检测模块1和降温模块，所述检测模块1用于拾取工件缺陷信息，所述降温模块包括水冷系统和气冷系统，用于降低检测模块所处环境温度，采用水冷和气冷结合的降温方式，提高探头的降温效率。
其中，所述检测模块1使用防水外壳2将检测线圈封装后置于空腔区3中。
所述水冷系统由进水导管10、排水导管11、冷却水箱5和冷却水循环机构成。
所述气冷系统由空气压缩机、进气导管8、排气导管9和检测模块所处空腔区3构成。
所述水冷系统，进水导管10的一端从冷却水箱的右侧壁上部与冷却水箱5接通，进水导管10的另一端与冷却水循环机接通；所述排水导管11的一端从冷却水箱5的左侧壁下部与水箱接通，排水导管11的另一端与冷却水循环机接通；所述冷却水箱5中的冷却水层6，具有散热并隔热的功能。
所述气冷系统，进气导管8的一端与检测模块所处的空腔区3相通，另一端与空气压缩机连接；所述排气导管9的一端与检测模块1所处的空腔区3相通，另一端通往探头外部的空气环境中。
所述检测模块1所处的空腔区3底部，采用耐高温的氧化铝陶瓷片4隔绝，以减少外部高温环境对探头的热辐射，且不会对检测信号产生干扰。
所述冷却水箱5外侧为绝缘、耐高温的有机硅树脂外壳7，可一定程度隔离高温环境带来的热辐射。
所述进水导管10、排水导管11、冷却水箱5、进气导管8、排气导管9和检测模块1的防水外壳2所用材料均为紫铜，进一步提升散热效率。
本发明具体的工作方式为，在探头开始检测前，先开启水冷系统，即冷却水由进水导管10进入探头内部，再从排水导管11流出，进入冷却水循环机完成冷却水的冷却降温后，又由进水导管10进入探头内部，周而复始。待水冷系统开启后，再启动气冷系统，空气压缩机直接将压缩后的空气以较高速度经进气导管8进入空腔区3，再由排气导管9排出。水冷系统和气冷都开启之后，再将探头放置于待检测工件的表面进行缺陷检测。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种高温涡流检测探头，其特征在于，所述高温涡流检测探头包括检测模块和降温模块，所述检测模块用于拾取工件缺陷信息，所述降温模块包括水冷系统和气冷系统，所述降温模块采用水冷和气冷结合的方式，用于降低所述检测模块所处环境温度。
2.根据权利要求1所述的一种高温涡流检测探头，其特征在于，所述检测模块使用防水外壳封装后，置于空腔区中。
3.根据权利要求1所述的一种高温涡流检测探头，其特征在于，所述水冷系统由进水导管、排水导管、冷却水箱和冷却水循环机构成。
4.根据权利要求3所述的一种高温涡流检测探头，其特征在于，所述气冷系统由空气压缩机、进气导管、排气导管和检测模块所处空腔构成。
5.根据权利要求2所述的一种高温涡流检测探头，其特征在于，所述检测模块所处空腔，与外界耐高温氧化铝陶瓷片隔绝，以减少外部高温环境对探头的热辐射。
6.根据权利要求3所述的一种高温涡流检测探头，其特征在于，所述水冷系统，所述进水导管的一端从所述冷却水箱的右侧壁上部与水箱接通，所述进水导管的另一端与所述冷却水循环机接通，所述排水导管的一端从冷却水箱的左侧壁下部与水箱接通，所述排水导管的另一端与所述冷却水循环机接通，所述冷却水箱中的冷却水层用于散热与隔热。
7.根据权利要求4所述的一种高温涡流检测探头，其特征在于，所述气冷系统，所述进气导管的一端与所述检测模块所处的空腔相通，所述进气导管的另一端与所述空气压缩机连接，所述排气导管的一端与所述检测模块所处的空腔相通，所述排气导管的另一端通往所述高温涡流检测探头外部的空气环境中。
8.根据权利要求3所述的一种高温涡流检测探头，其特征在于，所述冷却水箱外侧为绝缘、耐高温的有机硅树脂，所述有机硅树脂用于隔离外界热辐射。
9.根据权利要求4所述的一种高温涡流检测探头，其特征在于，所述进水导管、所述排水导管、所述冷却水箱、所述进气导管、所述排气导管以及所述检测模块的防水外壳均由具有导热性的紫铜材料制成。
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