CN221351330U - 脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，其包括在受力时能够发生弹性形变的柔性磁性接触单元，柔性磁性接触单元具有与待检测目标的表面直接或间接接触的接触面，接触面为曲面。接触面为弧形面或球面。柔性磁性接触单元的材质为不锈钢。脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头还包括内置于柔性磁性接触单元中的信号发射或接收单元，信号发射或接收单元与电磁超声检测控制系统相通信连接；还包括内置于柔性磁性接触单元中并用于检测相关参数的参数检测单元，参数检测单元与电磁超声检测数据处理系统相通信连接。本实用新型的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头能够与待检测目标表面较好地耦合，从而可以降低检测难度，保障检测效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁超声检测技术领域，具体涉及一种电磁超声检测用信号发射与接收的检测探头结构。
背景技术
核岛安全壳钢衬里为核安全2级设备，焊缝级别为1级，它是核电厂防止核辐射的第三道屏障，其重要性不言而喻。安全壳钢衬里包括碳钢衬里和不锈钢水池，其90%以上采用的是手工焊，所产生的焊接缺陷的种类很多，按其在焊缝中所处的位置可分为外部缺陷和内部缺陷两类。外部缺陷位于焊缝表面，借用肉眼或低倍放大镜就能观察到。常见的外部缺陷主要有：咬边、焊瘤、弧坑等。内部缺陷位于焊缝的内部，必须应用破坏性检验或专门无损检验方法才能发现。而钢衬里金属在服役过程中可能会产生损伤裂纹、腐蚀等质量问题，尤其是腐蚀缺陷会严重影响金属构件服役的安全性和可靠性，考虑到结构的特殊性，常规检测手法很难精准定位缺陷位置或定量缺陷程度。
电磁超声检测是现今最盛行的无损检测手段。电磁超声无损检测是将电磁超声信号施加于检测结构表面，通过信号接收端接收信号，进而通过分析信号各参数得出所检结构或者材料损伤情况。其中，信号发射和接收部对应信号发射探头和信号接收探头，常见探头表面呈现平面圆形，材质为刚性，检测时只需将探头置于所检结构或材料表面，条件需要时，还要于表面增加耦合剂以增加检测准确性。但是待检测目标的环形或弧形钢结构表面与普通平面型探头耦合不佳，尤其是待检测目标表面生锈或者不平整时，检测难度增大，检测数据线型不佳。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够与待检测目标表面较好耦合，从而保障检测结果的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，包括在受力时能够发生弹性形变的柔性磁性接触单元，所述柔性磁性接触单元具有与待检测目标的表面直接或间接接触的接触面，所述接触面为曲面。
所述接触面为弧形面或球面。
所述柔性磁性接触单元的材质为不锈钢。
所述柔性磁性接触单元包括接触部和操作部，所述接触面位于所述接触部的一侧，所述操作部与所述接触部的另一侧相连接。
所述脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头还包括内置于所述柔性磁性接触单元中的信号发射或接收单元，所述信号发射或接收单元与电磁超声检测控制系统相通信连接。
所述柔性磁性接触单元的中部开设有凹槽，所述信号发射或接收单元设置于所述凹槽中。
所述脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头还包括内置于所述柔性磁性接触单元中并用于检测相关参数的参数检测单元，所述参数检测单元与电磁超声检测数据处理系统相通信连接。
所述脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头包括两个所述参数检测单元，两个所述参数检测单元分别设置于所述柔性磁性接触单元长度方向的两端。
所述脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头包括一个所述参数检测单元，所述参数检测单元沿所述柔性磁性接触单元的长度方向设置。
所述参数检测单元为弧度温度耦合参数检测单元。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头能够与待检测目标表面较好地耦合，从而可以降低检测难度，保障检测效果。
附图说明
附图1为本实用新型的实施例一的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头的主视剖视示意图。
附图2为本实用新型的实施例一的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头的侧视剖视示意图。
附图3为本实用新型的实施例二的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头的主视剖视示意图。
附图4为本实用新型的实施例二的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头的侧视剖视示意图。
以上附图中：1、信号发射或接收单元；2、柔性磁性接触单元；3、参数检测单元。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例一：如附图1和附图2所示，一种适用于超大直径待检测目标（例如直径大于40米）的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，包括不锈钢材质的柔性磁性接触单元2，该柔性磁性接触单元2在受力时能够发生弹性形变，其在垂直图面方向上的投影形状为圆形、矩形或近似形状。该柔性磁性接触单元2具有与待检测目标的表面直接或间接接触的接触面，接触面为曲面，通常接触面可以是半径为R1的弧形面或球面。柔性磁性接触单元2包括接触部和操作部，接触部用于与待检测目标表面耦合，操作部用于供检测人员操作以略微施力。接触面位于接触部的一侧，操作部与接触部的另一侧相连接且通常位于接触部的中央位置。
该脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头还包括信号发射或接收单元1。信号发射或接收单元1内置于柔性磁性接触单元2中，并与电磁超声检测控制系统相通信连接，从而在电磁超声检测控制系统的控制下发射或接收电磁超声检测信号。可以在柔性磁性接触单元2的中部，即接触部上连接操作部的一侧，开设凹槽，并将信号发射或接收单元1设置于凹槽中。
该脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头还包括参数检测单元3。参数检测单元3内置于柔性磁性接触单元2中并与电磁超声检测数据处理系统相通信连接，其用于检测相关参数并上传给电磁超声检测数据处理系统，以供其进行检测数据分析，进而得出检测结论。参数检测单元3为弧度温度耦合参数检测单元。本实施例中，由于所针对的是超大直径待检测目标，故脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头包括两个参数检测单元3，两个参数检测单元3分别设置于柔性磁性接触单元2长度方向的两端。
实施例二：如附图3和附图4所示，一种适用于小直径待检测目标（例如直径小于40米）的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，其接触面半径为R2。与实施例一的区别在于：该脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头包括一个条形参数检测单元3，参数检测单元3沿柔性磁性接触单元2的长度方向的全长设置。
上述方案中，脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头与电磁超声检测控制系统、电磁超声检测数据处理系统共同构成电磁超声检测系统，用于实现无损检测。其中参数检测单元3的设计可以有效消除柔性磁性接触单元2变形对参数的影响。
上述方案是用于安全壳钢衬里脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头设计方案，采用弧形探头设计，探头采用柔性磁性不锈钢材质制成，内部设有弧度耦合参数检测单元3，弧度调整与温度调整参数Ф=f(R,T)，同时可根据检测弧形钢结构的特征，选用适用于不同曲率半径的发射或接收探头。使用时，将探头贴在待检测的钢结构表面，略微用力压紧即可完成检测。
上述脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头的工作原理是：将柔性磁性接触单元2紧贴在受检钢结构表面，利用柔性结构自身形变去耦合弧形钢结构表面，同时，弧度温度耦合参数检测单元3自动完成温度和弧度校准，再按照正常检测手法即可完成一次高精度检测。
上述脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头的有益效果是：本实用新型采用弧形探头设计，探头采用柔性磁性不锈钢材质制成，可响应应力分布而产生对应变形，最大可能保证弧形探头紧贴待检测的弧形钢结构面，有效消除操作误差；弧形探头内部设有弧度温度耦合参数检测单元3，弧度调整参数与温度调整参数为Ф=f(R,T)，可完全避免柔性结构变形及温度对检测结果的影响。
采用上述进一步方案的有益效果是：该新型探头不仅适用于直径>40米的超大弧形钢结构，还适用于直径<20米钢结构的无损电磁超声检测。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，其特征在于：所述脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头包括在受力时能够发生弹性形变的柔性磁性接触单元，所述柔性磁性接触单元具有与待检测目标的表面直接或间接接触的接触面，所述接触面为曲面；所述脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头还包括内置于所述柔性磁性接触单元中并用于检测相关参数的参数检测单元，所述参数检测单元与电磁超声检测数据处理系统相通信连接。
2.根据权利要求1所述的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，其特征在于：所述接触面为弧形面或球面。
3.根据权利要求1所述的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，其特征在于：所述柔性磁性接触单元的材质为不锈钢。
4.根据权利要求1所述的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，其特征在于：所述柔性磁性接触单元包括接触部和操作部，所述接触面位于所述接触部的一侧，所述操作部与所述接触部的另一侧相连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，其特征在于：所述脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头还包括内置于所述柔性磁性接触单元中的信号发射或接收单元，所述信号发射或接收单元与电磁超声检测控制系统相通信连接。
6.根据权利要求5所述的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，其特征在于：所述柔性磁性接触单元的中部开设有凹槽，所述信号发射或接收单元设置于所述凹槽中。
7.根据权利要求1所述的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，其特征在于：所述脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头包括两个所述参数检测单元，两个所述参数检测单元分别设置于所述柔性磁性接触单元长度方向的两端。
8.根据权利要求1所述的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，其特征在于：所述脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头包括一个所述参数检测单元，所述参数检测单元沿所述柔性磁性接触单元的长度方向设置。
9.根据权利要求1所述的脉冲压缩技术下的电磁超声检测探头，其特征在于：所述参数检测单元为弧度温度耦合参数检测单元。
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