CN213902277U - 一种温度自适应式电磁超声换能器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是提供一种温度自适应式电磁超声换能器，其特征在于：包括换能器、偏置磁场模块、激励线圈模块、四个温度感应模块、被测金属试件、线缆和主机，整体结构简单、操作方便，能够消除温度导致的声速波动带来的误差，从而保证了检测精度，提高检测质量的温度自适应式电磁超声换能器；四个温度感应模块呈十字形结构均匀分布在换能器内部的激励线圈模块的周边位置处，每个温度感应模块采用温度传感器，这些每个温度感应模块在每次检测动作前，会先行采集温度信息，并通过线缆传送至主机，主机根据平均值来自动设定该均值温度下所对应的声速值，从而保证在不同温度下检测效果的准确性。

Description

一种温度自适应式电磁超声换能器

技术领域

本实用新型涉及电磁超声检测技术领域，尤其涉及一种温度自适应式电磁超声换能器。

背景技术

金属管道作为基础工业中的重要组成部分，是石油、化工、电力、船舶、核工业的工业保障，对于国计民生相关的领域具有重要意义；而在实际使用过程中由于严峻的工况环境，比如腐蚀性介质、冲刷、疲劳、蠕变等原因，导致管道失效，同时带来较为严重的极为严重的失效后果，往往还会带来人员及财产损失；管道在服役期间由于恶劣工况导致减薄是管道失效的主要形式之一，因此采取并寻求可靠的无损检测方式对保障工业金属管道的安全运行具有极为重要的意义。

电磁超声技术在近年快速发展并得到极大重视，其具有无需耦合、快速检测、具有一定提离值等诸多优点，具有极佳的应用前景；其主要技术特点在于通过换能器在被测铁磁性金属表面激励出超声波信号从而完成壁厚的检测，然而由于工业管线在实际应用中工况根据工艺温度、流体特性、介质种类导致其实际温度从零下几十摄氏度到零上四百摄氏度不等，而在均一介质中的声速是受温度影响的，一般而言，声速随着温度的上升而变大。

电磁超声检测过程中，接收到的超声波信号，需要匹配准确的声速参数进行计算，从而得出被测金属的厚度。但是由于被测金属温度的波动，导致不同温度区间内，金属内部的声速相差较大，进一步导致目前检测的结果，尤其是高温区的结果误差较大；因此，提高电磁超声换能器对温度的感知能力，对于提高检测精度，降低误差具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种能够消除温度导致的声速波动带来的误差，从而保证了检测精度，提高检测质量的温度自适应式电磁超声换能器。

本实用新型的技术方案为：一种温度自适应式电磁超声换能器，其特征在于：包括换能器、偏置磁场模块、激励线圈模块、四个温度感应模块、被测金属试件、线缆和主机，所述偏置磁场模块、激励线圈模块、四个温度感应模块全部位于换能器的内部，所述偏置磁场模块、激励线圈模块、四个温度感应模块均与换能器为固定连接，所述偏置磁场模块位于换能器内部的中心位置处，所述偏置磁场模块与换能器为固定连接，所述激励线圈模块位于换能器底部的中心位置处，所述激励线圈模块与换能器为固定连接，所述四个温度感应模块分别布设在换能器底部的三点、六点、九点及十二点的位置处，所述四个温度感应模块均与换能器为固定连接，所述被测金属试件位于靠近换能器内部的激励线圈模块和四个温度感应模块的位置处的外侧，所述被测金属试件与换能器为活动连接，所述主机位于换能器的下一级，所述主机利用线缆与换能器连接。

进一步，所述激励线圈模块为圆形结构。

进一步，所述四个温度感应模块呈十字形结构均匀分布在换能器内部的激励线圈模块3的周边位置处。

进一步，所述四个温度感应模块均为温度传感器。

本实用新型的有益效果在于：该装置结构简单、操作方便，能够消除温度导致的声速波动带来的误差，从而保证了检测精度，提高检测质量的温度自适应式电磁超声换能器；四个温度感应模块分别布设在换能器底部的三点、六点、九点及十二点的位置处，也就是将四个温度感应模块呈十字形结构均匀分布在换能器内部的激励线圈模块的周边位置处，该激励线圈模块采用圆形结构，能够让感应强度更加平衡均匀；换能器是电磁超声换能装置，每个温度感应模块采用温度传感器，这些每个温度感应模块在每次检测动作前，会先行采集温度信息，并通过线缆传送至主机，主机根据平均值来自动设定该均值温度下所对应的声速值，从而保证在不同温度下检测效果的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的换能器底部结构示意图。

图3为本实用新型的换能器与主机连接结构示意图。

其中：1、换能器 2、偏置磁场模块 3、激励线圈模块

4、温度感应模块 5、被测金属试件 6、线缆

7、主机

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出简要说明。

如图1、图2、图3所示一种温度自适应式电磁超声换能器，其特征在于：包括换能器1、偏置磁场模块2、激励线圈模块3、四个温度感应模块4、被测金属试件5、线缆6和主机7，所述偏置磁场模块2、激励线圈模块3、四个温度感应模块4全部位于换能器1的内部，所述偏置磁场模块2、激励线圈模块3、四个温度感应模块4均与换能器1为固定连接，所述偏置磁场模块2位于换能器1内部的中心位置处，所述偏置磁场模块2与换能器1为固定连接，所述激励线圈模块3位于换能器1底部的中心位置处，所述激励线圈模块3与换能器1为固定连接，所述四个温度感应模块4分别布设在换能器1底部的三点、六点、九点及十二点的位置处，所述四个温度感应模块4均与换能器1为固定连接，所述被测金属试件5位于靠近换能器1内部的激励线圈模块3和四个温度感应模块4的位置处的外侧，所述被测金属试件5与换能器1为活动连接，所述主机7位于换能器1的下一级，所述主机7利用线缆6与换能器1连接。所述激励线圈模块3为圆形结构。所述四个温度感应模块4呈十字形结构均匀分布在换能器1内部的激励线圈模块3的周边位置处。所述四个温度感应模块4均为温度传感器。

工作方式：该装置结构简单、操作方便，能够消除温度导致的声速波动带来的误差，从而保证了检测精度，提高检测质量的温度自适应式电磁超声换能器；主要包括换能器1、偏置磁场模块2、激励线圈模块3、四个温度感应模块4、被测金属试件5、线缆6和主机7，其中偏置磁场模块2、激励线圈模块3、四个温度感应模块4通过激光焊接连接在换能器1的壳体内部，并且偏置磁场模块2位于换能器1内部的中心位置处，激励线圈模块3位于换能器1底部的中心位置处，而四个温度感应模块4分别布设在换能器1底部的三点、六点、九点及十二点的位置处，也就是将四个温度感应模块4呈十字形结构均匀分布在换能器1内部的激励线圈模块3的周边位置处，该激励线圈模块3采用圆形结构，能够让感应强度更加平衡均匀；在使用的时候，将换能器1内侧装有激励线圈模块3、四个温度感应模块4的一侧与被测金属试件5贴合，换能器1是电磁超声换能装置，将四个温度感应模块4全部内置在换能器1内侧，每个温度感应模块4采用温度传感器，这种内置传感器结构，也就是在换能器1内部的激励线圈模块3的外部布设了四个点位的温度传感装置，这些每个温度感应模块4在每次检测动作前，会先行采集温度信息，并通过线缆6传送至主机7，主机7根据平均值来自动设定该均值温度下所对应的声速值，从而保证在不同温度下检测效果的准确性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”、“端部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种温度自适应式电磁超声换能器，其特征在于：包括换能器、偏置磁场模块、激励线圈模块、四个温度感应模块、被测金属试件、线缆和主机，所述偏置磁场模块、激励线圈模块、四个温度感应模块全部位于换能器的内部，所述偏置磁场模块、激励线圈模块、四个温度感应模块均与换能器为固定连接，所述偏置磁场模块位于换能器内部的中心位置处，所述偏置磁场模块与换能器为固定连接，所述激励线圈模块位于换能器底部的中心位置处，所述激励线圈模块与换能器为固定连接，所述四个温度感应模块分别布设在换能器底部的三点、六点、九点及十二点的位置处，所述四个温度感应模块均与换能器为固定连接，所述被测金属试件位于靠近换能器内部的激励线圈模块和四个温度感应模块的位置处的外侧，所述被测金属试件与换能器为活动连接，所述主机位于换能器的下一级，所述主机利用线缆与换能器连接。

2.根据权利要求1所述一种温度自适应式电磁超声换能器，其特征在于：所述激励线圈模块为圆形结构。

3.根据权利要求1所述一种温度自适应式电磁超声换能器，其特征在于：所述四个温度感应模块呈十字形结构均匀分布在换能器内部的激励线圈模块的周边位置处。

4.根据权利要求1所述一种温度自适应式电磁超声换能器，其特征在于：所述四个温度感应模块均为温度传感器。

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