CN208091969U - 一种用于检测水冷壁疲劳裂纹的涡流探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于检测水冷壁疲劳裂纹的涡流探头，包括壳体和安装在壳体顶端的导线口，所述壳体的底部为与水冷壁外径弧度相同的检测弧面，所述检测弧面的内侧底部安装有两组涡流线圈，所述两组涡流线圈以对角线式安装在检测弧面上，每组所述涡流线圈包括两个并排设置的线圈，每个所述线圈引出的两根导线均通过导线口与涡流探测仪电连接。本实用新型的有益效果是对于水冷壁的表面要求低，不会对水冷壁产生磨损，探头的底部弧面与待测水冷壁外径弧度相同，其检测弧面内并排设置的线圈选择差动式，避免线圈在经过水冷壁的粗糙面造成的信号干扰；两组涡流线圈有效增大扫描面积，提高了检测精度。

Description

一种用于检测水冷壁疲劳裂纹的涡流探头

技术领域

本实用新型属于无损检测技术领域，特别涉及一种用于检测水冷壁疲劳裂纹的涡流探头。

背景技术

随着无损检测的广泛应用和多维化发展，无损检测在工业制造等领域，特别是对工艺的改进、成本的控制、可靠性和安全性检测等方面凸显出愈发重要的地位并在相关联领域奠定了其重要的地位。

有基于此，在检测水冷壁的疲劳裂纹时也需要进行无损检测，无损探伤是无损检测的核心技术，目前，公知的检测水冷壁疲劳裂纹的方法通常采用磁粉探伤或者渗透探伤。

磁粉探伤是一种适用于铁磁性工件表面或近表面缺陷检测的无损探伤方法。当有表面或近表面缺陷的工件被磁化，且缺陷方向与磁场方向或一定角度时，由于缺陷处磁导率的变化，磁力线逸出工件表面，产生漏磁场，吸附磁粉形成磁痕，从而通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积，依磁粉分布显示被探测物件表面缺陷和近表面缺陷的探伤方法。

渗透探伤是将含有荧光物质的渗透剂涂覆在被探伤工件表面，通过毛细作用渗入工件表面中，然后清洗掉表面的渗透液，将缺陷中的渗透液保留下来，进行现象，从而识别出工件的缺陷。

上述的两种探伤方法存在以下缺点：

1.在进行探伤前，需要预先对水冷壁的表面进行打磨，直至表面打磨干净并露出金属光泽，打磨工作量大，并且在打磨过程中易对水冷壁产生磨损；

2.磁粉探伤对被探伤表面要求较高，且必须实时观察判伤，检测速度慢，检测精度低，不适用于大范围探伤检测。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种不需要打磨表面氧化皮、能够平滑地滑过水冷壁表面、检测精度高、生产效率高的用于检测水冷壁疲劳裂纹的涡流探头。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于检测水冷壁疲劳裂纹的涡流探头，包括壳体和设置在壳体顶端的导线口，所述壳体的底部为与水冷壁面弧度相适应的检测弧面，所述检测弧面的内侧底部安装有两组涡流线圈，所述两组涡流线圈分别安装在检测弧面上的对角线区域，每组所述涡流线圈包括两个并排设置的线圈，每个所述线圈引出的两根导线均通过导线口与涡流探测仪电连接。

进一步，所述线圈底部的弧度与所述检测弧面的弧度相同，且线圈底部与检测弧面的距离为1mm。

进一步，所述检测弧面的内侧底部安装有PVC板，所述两组涡流线圈安装在PVC板上。

进一步，所述检测弧面的弧长为1/4圆周长度。

进一步，每个所述线圈的匝数、大小、形状相同，且缠绕的铜丝直径相同。

进一步，所述线圈采用的铜丝直径为0.08mm。

进一步，每组所述涡流线圈的两个线圈的铜丝缠绕方式相反。

进一步，所述线圈匝数为90-110匝。

进一步，所述壳体的内部采用PVC材料灌注成型。

进一步，所述壳体的材料为铝合金。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，对于水冷壁的表面要求低，不需要事先打磨水冷壁表面，不会对水冷壁产生磨损，探头与待测工件的接触面为弧面，其弧面的弧度与待测工件的弧度相同，其检测弧面内并排设置的线圈采用差动式，降低了线圈在经过水冷壁的粗糙面时产生的信号能够相互抵消，从而过滤掉水冷壁氧化皮和粗糙表面带来对探测信号的干扰；另外，涡流探头内同时设置两组涡流线圈有效增大扫描面积，提高了检测效率，并且降低了人工工作量，提高了检测精度，降低检测成本。

附图说明

图1是本实用新型的涡流探头结构示意图；

图2是本实用新型中检测弧面的结构示意图。

图中：

1、壳体 2、导线口 3、检测弧面

4、涡流线圈 5、线圈 6、导线

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，决不限制本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1、图2所示，本实用新型的一种用于检测水冷壁疲劳裂纹的涡流探头，包括铝合金的保护壳体1，壳体1为长方体，其长方体的底部为与待测水冷壁外径相同的检测弧面3，检测弧面3与待测水冷壁的外径相匹配，以保证涡流探头在使用中涡流探头能够平滑的滑过水冷壁外部，在检测弧面3的内侧底部设有厚度为1mm的PVC板，在PVC板上安装四个线圈5，其中两个并排设置的线圈5为一组，组成涡流线圈4，共计有两组涡流线圈4，线圈5底部的弧度与检测弧面3的弧度相同，且线圈5底部与检测弧面3的距离1mm(误差为0.1mm)。检测弧面3沿弧度方向和垂直弧度方向分为田字形相等四块，两组涡流线圈4分别安装在检测弧面3的对角区域，具体设置为右上部安装有第一组涡流线圈4，左下部安装第二组涡流线圈4，两组涡流线圈4以对角线的形式排列在检测弧面3上。每个线圈5引出的导线6通过导线口2与涡流探测仪电连接。每组涡流线圈4中包含了两个线圈5，两个线圈5之间的铜丝缠绕方向为相对正绕，缠绕线圈的铜丝表面涂有绝缘漆以起到绝缘的效果，并且线圈5的匝数为100匝，两个线圈5之间设置为差动式，线圈5固定安装在PVC板上后，向铝合金的壳体1内灌注PVC材料使得线圈5在壳体1内的位置固定，并与壳体1一体成型。

使用铝合金的壳体1能够保护涡流探头的内部元件不受磨损和损坏，壳体1内部灌注PVC材料用以固定和保护线圈5，在使用涡流探头时不会因探头运动导致探头内部的线圈5产生位移；涡流线圈4内的两个线圈5选择了差动式，其目的是为了线圈5在进行探测时线圈5同时经过水冷壁的粗糙表面，并排放置的线圈5由于水冷壁的表面粗糙度影响产生的信号可以相互抵消，过滤掉水冷壁表面的氧化皮和粗糙表面带来的影响，同时设置的两组涡流线圈4增加了扫描探测面积，提高了探测效率。

实施例2：

如图1、图2所示，涡流探头内设置了四个线圈5，每个线圈5对应安装在检测弧面3的内侧底部的PVC板上，线圈5上的采用的铜丝直径为0.08mm，铜丝表面涂有绝缘漆，线圈5上的铜丝缠绕方向为相对反绕，且线圈的匝数为110匝，每两个前后并排排列的线圈5组成一组涡流线圈4，检测弧面3沿弧度方向和垂直弧度方向分为田字形相等四块，两组涡流线圈4分别排列在检测弧面3上的对角区域上，具体设置为左上部安装有第一组涡流线圈4，右下部安装第二组涡流线圈4。线圈5引出的导线穿过壳体1上设置的导线口2并与涡流探测设备电连接。检测弧面3的弧度与待测水冷壁的弧度相同，其弧长为10mm。

导线一方面传输电信号给线圈5，另一方面反馈线圈5产生的电信号给涡流探测设备。壳体1为了保护探头的内部元件不受磨损和损害，采用铝合金的壳体1，并采用PVC材料将已固定好的线圈5预先在检测弧面3底部的PVC板上固定好位置后，再向壳体1内灌注成型，起到了固定和保护线圈5的作用。

实施例3：

在上述实施例1和2的基础上，涡流探头与水冷壁的外壁弧度相同，涡流探头能够在水冷壁外部平滑的滑动，涡流探头预先在对比试块中探测，得出对比试块的模拟裂纹的深度，作为涡流探头的参考值，用于调节涡流探头的灵敏度，涡流探测仪控制涡流探头在待测水冷壁的外部平滑滑动进行探测，涡流探头能够匀速移动探测，其移动探测速度参照能源行业标准NB/T 47013-2015，涡流探头探测待测水冷壁的裂纹数值后，通过与对比试块中测得的裂纹深度比较后，过滤掉裂纹深度小于模拟裂纹的疲劳裂纹，精确检测出裂纹深度大于模拟裂纹的疲劳裂纹，从而准确检测出待测水冷壁的疲劳裂纹，其检测精度高、检测效率高。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的等同变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种用于检测水冷壁疲劳裂纹的涡流探头，其特征在于：包括壳体(1)和设置在壳体(1)顶端的导线口(2)，所述壳体(1)的底部为与水冷壁面弧度相适应的检测弧面(3)，所述检测弧面(3)的内侧底部安装有两组涡流线圈(4)，所述两组涡流线圈(4)分别安装在检测弧面(3)上的对角线区域，每组所述涡流线圈(4)包括两个并排设置的线圈(5)，每个所述线圈(5)引出的两根导线(6)均通过导线口(2)与涡流探测仪电连接。

2.根据权利要求1所述的涡流探头，其特征在于：所述线圈(5)底部的弧度与所述检测弧面(3)的弧度相同，且线圈(5)底部与检测弧面(3)的距离为1mm。

3.根据权利要求2所述的涡流探头，其特征在于：所述检测弧面(3)的内侧底部安装有PVC板，所述两组涡流线圈(4)安装在PVC板上。

4.根据权利要求2所述的涡流探头，其特征在于：所述检测弧面(3)的弧长为1/4圆周长度。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的涡流探头，其特征在于：每个所述线圈(5)的匝数、大小、形状相同，且缠绕的铜丝直径相同。

6.根据权利要求5所述的涡流探头，其特征在于：所述线圈(5)采用的铜丝直径为0.08mm。

7.根据权利要求6所述的涡流探头，其特征在于：每组所述涡流线圈(4)的两个线圈(5)的铜丝缠绕方式相反。

8.根据权利要求7所述的涡流探头，其特征在于：所述线圈(5)匝数为90-110匝。

9.根据权利要求8所述的涡流探头，其特征在于：所述壳体(1)的内部采用PVC材料灌注成型。

10.根据权利要求9所述的涡流探头，其特征在于：所述壳体(1)的材料为铝合金。