鋼瓶探傷用工裝的制作方法

　　【技術領域】

　　[0001]本實用新型涉及一種鋼瓶定期檢測用工裝，屬于輔助無損檢測工裝。

　　【背景技術】

　　[0002]鋼瓶定期檢驗需進行磁粉檢測，但由于固定式磁粉探傷機價額昂貴，所以目前大部分鋼瓶檢測線采用便攜式磁粉探傷機檢測，其質量小，攜帶方便，且不占用檢測線空間，但與固定式相比，其檢測效率低、環(huán)境亮度不夠、勞動強度大，間接導致缺陷檢出率降低。

　　【實用新型內容】

　　[0003]本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種鋼瓶探傷用工裝，該工裝的應用，則會大大降低勞動強度，提高檢測效率，同時提高缺陷檢出率。

　　[0004]為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案:

　　[0005]鋼瓶探傷用工裝，包括工作臺，所述工作臺上支撐有托輪傳動機構，所述托輪傳動機構與鏈輪傳動機構相配合連接，鏈輪傳動機構通過傳動軸與動力裝置連接；所述托輪傳動機構上部支撐配合鋼瓶，所述工作臺上還固定有磁軛懸掛機構。

　　[0006]所述鏈輪傳動機構包括主動鏈輪和從動鏈輪，所述主動鏈輪和從動鏈輪由傳動鏈條連接。

　　[0007]所述動力裝置為手柄或電機。

　　[0008]所述托輪傳動機構包括主動托輪和從動托輪，所述主動托輪由第一連接軸連接，所述第一連接軸與鏈輪傳動機構的從動鏈輪連接；所述從動托輪由第二連接軸連接。主動鏈輪由電機或手柄驅動，從動鏈輪在鏈條帶動下旋轉，帶動主動托輪旋轉，借助其與鋼瓶間摩擦力帶動鋼瓶轉動，從動托輪隨著鋼瓶轉動。此結構使鋼瓶可原地旋轉，整個鋼瓶表面覆蓋檢測。

　　[0009]所述磁軛懸掛機構包括與工作臺固定的剛性吊架，所述剛性吊架下部懸掛彈簧，彈簧與磁粉探傷機的磁軛連接，磁軛的底部與鋼瓶表面接觸。此結構可使檢測人員利用較小的力自由移動磁軛，減輕勞動強度。

　　[0010]進一步的，所述磁軛懸掛機構上固定有照明燈。

　　[0011]所述照明燈固定于剛性吊架上，均勻分布于剛性吊架兩側，為檢測提供充足亮度。

　　[0012]本實用新型的有益效果為:

　　[0013]本實用新型的鋼瓶探傷用工裝，會大大降低勞動強度，提高檢測效率，同時提高缺陷檢出率。

　　[0014]本實用新型通過鏈輪傳動機構和托輪傳動機構，使鋼瓶可原地旋轉，整個鋼瓶表面覆蓋檢測。

　　[0015]本實用新型的磁軛懸掛機構可使檢測人員利用較小的力自由移動磁軛，減輕勞動強度；同時照明燈可以為檢測提供充足亮度。

　　【附圖說明】

　　[0016]圖1為本實用新型鋼瓶探傷用工裝的主視結構示意圖；

　　[0017]圖2為本實用新型鋼瓶探傷用工裝的側視結構不意圖；

　　[0018]圖中，I為鋼瓶，2為工作臺，3為托輪傳動機構，4為鏈輪傳動機構，5為手柄，6為磁軛懸掛機構，7為彈簧，8為照明燈。

　　【具體實施方式】

　　[0019]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

　　[0020]如圖1-圖2所示，鋼瓶探傷用工裝，由托輪傳動機構3、鏈輪傳動機構4、磁軛懸掛機構6、工作臺2等組成，同時本工裝還需要與噴磁懸液機構相配合使用。

　　[0021]鏈輪傳動機構4包括主動鏈輪和從動鏈輪，主動鏈輪和從動鏈輪由傳動鏈條連接，主動鏈輪通過傳動軸與動力裝置連接，本實施例中動力裝置選擇手柄5。

　　[0022]托輪傳動機構3包括設于鋼瓶I兩側的主動托輪和從動托輪，主動托輪由第一連接軸連接，第一連接軸與鏈輪傳動機構的從動鏈輪連接；從動托輪由第二連接軸連接。主動鏈輪由手柄驅動，從動鏈輪在鏈條帶動下旋轉，帶動主動托輪旋轉，借助其與鋼瓶間摩擦力帶動鋼瓶轉動，從動托輪隨著鋼瓶轉動。此結構使鋼瓶可原地旋轉，整個鋼瓶表面覆蓋檢測。

　　[0023]噴磁懸液機構利用水栗作為動力，將連有軟管的水栗置于按比例配好磁懸液的水桶中，檢測人員手持軟管出水端，通過控制電源開關，完成自動噴磁懸液。

　　[0024]磁軛懸掛機構6，鋼瓶I上部500mm處安裝一剛性吊架，吊架上懸掛彈簧7，彈簧7下部與便攜式磁粉探傷機的磁軛相連，彈簧彈性要求磁軛自由懸掛下恰好與鋼瓶I表面接觸。此結構可使檢測人員利用較小的力自由移動磁軛，減輕勞動強度。

　　[0025]剛性吊架上固定有照明燈8，照明燈8由4只帶燈罩的白熾燈組成，其對稱分布于鋼瓶I四周，為檢測提供充足亮度。

　　[0026]操作流程如下:

　　[0027]將鋼瓶I移動至主動托輪與從動托輪之間的位置，由手柄5帶動主動鏈輪轉動，從而由主動托輪帶動鋼瓶I轉動，同時使鋼瓶I在從動托輪輔助下旋轉，至一定角度后使其停止轉動。打開噴磁懸液裝置開關，潤濕鋼瓶表面。打開燈泡與磁粉探傷機開關，移動磁粉探傷機至鋼瓶表面，然后噴磁粉液，邊磁化邊觀察。完成后旋轉鋼瓶，重復以上步驟直至整個鋼瓶表面被完全檢測。

　　[0028]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。

　　【主權項】

　　1.鋼瓶探傷用工裝，其特征是，包括工作臺，所述工作臺上支撐有托輪傳動機構，所述托輪傳動機構與鏈輪傳動機構相配合連接，鏈輪傳動機構通過傳動軸與動力裝置連接；所述托輪傳動機構上部支撐配合鋼瓶，所述工作臺上還固定有磁軛懸掛機構。2.如權利要求1所述的鋼瓶探傷用工裝，其特征是，所述鏈輪傳動機構包括主動鏈輪和從動鏈輪，所述主動鏈輪和從動鏈輪由傳動鏈條連接。3.如權利要求1所述的鋼瓶探傷用工裝，其特征是，所述動力裝置為手柄或電機。4.如權利要求1所述的鋼瓶探傷用工裝，其特征是，所述托輪傳動機構包括主動托輪和從動托輪，所述主動托輪由第一連接軸連接，所述第一連接軸與鏈輪傳動機構的從動鏈輪連接；所述從動托輪由第二連接軸連接。5.如權利要求1所述的鋼瓶探傷用工裝，其特征是，所述磁軛懸掛機構包括與工作臺固定的剛性吊架，所述剛性吊架下部懸掛彈簧，彈簧與磁粉探傷機的磁軛連接，磁軛的底部與鋼瓶表面接觸。6.如權利要求5所述的鋼瓶探傷用工裝，其特征是，所述磁軛懸掛機構上固定有照明燈。7.如權利要求6所述的鋼瓶探傷用工裝，其特征是，所述照明燈固定于剛性吊架上，均勻分布于剛性吊架兩側。

　　【專利摘要】本實用新型公開了一種鋼瓶探傷用工裝，包括工作臺，所述工作臺上支撐有托輪傳動機構，所述托輪傳動機構與鏈輪傳動機構相配合連接，鏈輪傳動機構通過傳動軸與動力裝置連接；所述托輪傳動機構上部支撐配合鋼瓶，所述工作臺上還固定有磁軛懸掛機構。本實用新型的鋼瓶磁粉探傷用工裝，會大大降低勞動強度，提高檢測效率，同時提高缺陷檢出率。本實用新型通過鏈輪傳動機構和托輪傳動機構，使鋼瓶可原地旋轉，整個鋼瓶表面覆蓋檢測。本實用新型的磁軛懸掛機構可使檢測人員利用較小的力自由移動磁軛，減輕勞動強度；同時照明燈可以為檢測提供充足亮度。

　　【IPC分類】G01N27/84

　　【公開號】CN204882459

　　【申請?zhí)枴緾N201520704585

　　【發(fā)明人】李強, 張兆東

　　【申請人】山東省特種設備檢驗研究院泰安分院

　　【公開日】2015年12月16日

　　【申請日】2015年9月11日

　　基于多層組合式激勵線圈的脈沖渦流檢測系統(tǒng)的制作方法

　　【專利說明】

　　[0001]技術領域:本實驗新型通過對常規(guī)激勵線圈探頭進行了改進，并在脈沖渦流檢測系統(tǒng)中實現了采集信號方式的多樣化，該實用新型涉及了無損檢測及測試技術領域。

　　[0002]【背景技術】:無損檢測技術(NDT)是在不損傷被檢測對象的條件下，利用材料內部結構異常或缺陷存在所引起的對熱、聲、光、電、磁等反應的變化，來探測各種工程材料、零部件、結構件等內部和表面缺陷，并對缺陷的類型、性質、數量、形狀、形狀、位置、尺寸、分布及其變化做出判斷和評價。無損檢測技術主要包含了射線檢測、超聲檢測、磁粉檢測、滲透檢測和渦流檢測這五種檢測方法，而脈沖渦流檢測技術作為無損檢測中渦流檢測中的一個分支，具有其特有的優(yōu)勢，主要包含了無需耦合劑、頻譜豐富、響應速度快、滲透深度強等優(yōu)點。在脈沖渦流技術的發(fā)展過程中，其探頭、傳感器、信號處理技術和采集方式在進行著不斷的變革和改進。其中探頭作為檢測系統(tǒng)的觸發(fā)端，其繞制精度和結構對檢測效果的影響至關重要，因此，有必要設計足夠精度的探頭來進行檢測。

　　[0003]

　　【發(fā)明內容】

　　:本實用新型主要是針對常規(guī)所繞制檢測探頭精度不足和結構單一的問題，設計了單層式線圈和把單層線圈進行組合的多層式線圈。該組合式多層線圈不僅能解決常規(guī)探頭繞制精度的問題而且實現了可自由配置線圈層數和避免了線材浪費的優(yōu)點。

　　[0004]—種基于多層組合式激勵線圈的脈沖渦流無損檢測系統(tǒng)，其特征在于:

　　[0005]包括了線圈進線孔(1、2)和(4)、出線孔(3)、線圈筒(5、6、7)、試件⑶、缺陷(9)、多層激勵線圈(10)以及霍爾傳感器(11);

　　[0006]導線從進線孔⑴進線后再經過進線孔(2)來固定導線，在線圈筒(5)繞制多匝線圈后從出線孔(3)出線，從出線孔(3)出去的線進入到線圈筒(6)的進行孔(4)，這樣就完成了一個繞線循環(huán)，依次將線圈筒(7)嵌套入線圈筒(6)，線圈筒(6)嵌套入線圈筒(5)，這樣就構成了多層激勵線圈(10)，多層激勵線圈(10)處于試件(8)上的缺陷(9)的正上方，霍爾傳感器(11)置于多層激勵線圈(10)內部。

　　[0007]本發(fā)明的主要技術特點有:

　　[0008](I)本發(fā)明的每個線圈只繞制一層，每匝線圈緊密排布。

　　[0009](2)每個單層線圈筒上下兩端有圓形擋圈，分別有兩個進線孔和一個出線孔。(3)兩個進線孔沿圓周方向布置且中心間距為5mm，從出線孔的線從筒內側進出。

　　[0010](4)采用了一種多層嵌套式的線圈進行激勵的方法，可自由選擇激勵線圈的層數，豐富的對試件的檢測方法。

　　[0011](5)相比傳統(tǒng)的圓柱型線圈，多層組合式線圈具有更高的精度，從而使得線圈的形狀更加接近于圓柱形。

　　【附圖說明】

　　:

　　[0012]圖1為多層組合式線圈結構原理圖

　　[0013]圖2為脈沖渦流檢測系統(tǒng)流程圖

　　[0014]圖3為信號發(fā)生電路圖

　　[0015]圖4為功率放大電路圖

　　[0016]圖5為信號調理電路圖【具體實施方式】:

　　[0017]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行進一步說明。

　　[0018]首先進行激勵線圈的繞制，制作帶有擋圈的不同內徑的線圈筒，對線圈筒進行打孔的工作，在一個筒上分別打兩個進線孔和一個出線孔，繞制不同內徑的單層式線圈。如圖1所示的多層組合式激勵線圈原理圖，從進線孔I和2進線，線圈緊密排布，從出線孔3出線至IJ筒內部，把從出線孔3的線與進線孔4的線相連，把筒6嵌套入筒5，把筒6出線孔的線與筒7進線孔的線相連，把筒7套入筒6中，各個筒之間緊密配合，形成多層組合式線圈。搭建如圖2所示的實驗平臺，調節(jié)直流電源的電壓輸入到方波發(fā)生電路，產生頻率可調的方波，通過功率放大器把微弱的脈沖信號進行放大，放大后的信號經過繞制的多層激勵線圈10，激勵線圈10本身會產生一次磁場；當一次磁場進入試件8時，試件8內部渦流產生的二次磁場和一次磁場發(fā)生耦合，當遇到缺陷9時，渦流密度和分布發(fā)生改變，導致耦合的磁場發(fā)生變化，通過霍爾傳感器11來檢測到這種變化量。霍爾傳感器11獲取的信號經過低通濾波器和信號調理電路的處理，由示波器顯示檢測信號的波形，另一方面檢測信號經過數據采集卡進入到計算機進行進一步的處理和分析工作。

　　[0019]信號從產生到調理的具體過程為:

　　[0020]首先是信號的發(fā)生部分，本系統(tǒng)擬采用如圖3所示的At89s51單片機為主要芯片組成頻率可調的信號發(fā)生模塊，該單片機具有集成度高、功能強、可靠性高、體積小、功耗低、使用方便、價格低廉等一系列優(yōu)點，實驗時可以通過改變單片機的程序，改變方波的頻率。信號發(fā)生后還比較微弱，選用了 LM1875功率放大器對信號進行放大，其具有高增益、輸出電壓范圍寬、寬帶寬、高轉換速率和過載、高溫、飽和保護等優(yōu)點，如圖4所示。其中R4用于調節(jié)放大器的放大倍數，R1、R2、C1組成高通濾波電路，對發(fā)出的激勵信號進行濾波，濾除信號中的直流部分。霍爾傳感器獲取的信號需要應該放大方可進行分析與研究，本系統(tǒng)選用的是AD620儀用放大器作為核心運算放大芯片，AD620是一款低功耗高精度的通用儀表放大器，其具有放大范圍大、高共模抑制比和使用方便等優(yōu)點，電容C12和電阻R14、R15組成的高通濾波電路主要是用來濾除信號中的直流分量。滑動變阻器R12是用來設置放大器增益。

　　【主權項】

　　1.一種基于多層組合式激勵線圈的脈沖渦流無損檢測系統(tǒng)，其特征在于: 包括了線圈進線孔(1、2)和(4)、出線孔(3)、線圈筒(5、6、7)、試件⑶、缺陷(9)、多層激勵線圈(10)以及霍爾傳感器(11); 導線從進線孔(I)進線后再經過進線孔(2)來固定導線，在線圈筒(5)繞制多匝線圈后從出線孔(3)出線，從出線孔(3)出去的線進入到線圈筒(6)的進行孔(4)，這樣就完成了一個繞線循環(huán)，依次將線圈筒(7)嵌套入線圈筒(6)，線圈筒(6)嵌套入線圈筒(5)，這樣就構成了多層激勵線圈(10)，多層激勵線圈(10)處于試件(8)上的缺陷(9)的正上方，霍爾傳感器(11)置于多層激勵線圈(10)內部。

　　【專利摘要】本實用新型提供了一種基于多層組合式激勵線圈的脈沖渦流無損檢測系統(tǒng)，主要是針對常規(guī)所繞制的激勵線圈的不足和便于改變激勵線圈大小，使得常規(guī)的脈沖渦流檢測手段更加豐富。本實用新型依靠不同直徑的線圈筒依次套入管徑較大的管中而形成緊密配合的組合式激勵線圈來簡化常規(guī)繞制線圈的繁瑣與優(yōu)化線圈結構參數的問題，從而為獲得更為精確的脈沖渦流檢測結果和研究的手段變得多樣化。本實用新型主要包含了方波發(fā)生器、功率放大器、霍爾傳感器、低通濾波器、信號調理模塊、信號采集模塊和多層組合式激勵線圈檢測探頭等部分。

　　【IPC分類】G01N27/90

　　【公開號】CN204882460

　　【申請?zhí)枴緾N201520409379

　　【發(fā)明人】王俊, 周德強, 潘萌, 趙健, 杜陽

　　【申請人】江南大學

　　【公開日】2015年12月16日

　　【申請日】2015年6月12日

　　一種基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)的制作方法

　　【技術領域】

　　[0001]本實用新型屬于無損探傷技術領域，涉及一種基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)。

　　【背景技術】

　　[0002]電廠鍋爐用無縫鋼管主要用來制造水冷壁管、過熱汽管、再熱汽管、省煤器管等重要的電力生產設備，為了保障電力生產的安全穩(wěn)定運行，需要對電力設備進行有計劃的檢測和維修，受檢測環(huán)境和檢測條件的限制，通常采用較方便的渦流檢測法對鍋爐鋼管進行無損檢測。

　　[0003]渦流檢測適用于金屬導體材料表面和近表面缺陷的無損檢測，在檢測實踐中應用廣泛。渦流探頭是渦流無損檢測系統(tǒng)的關鍵組成部分，對檢測系統(tǒng)性能具有決定性的影響作用。檢測線圈通常有穿過式、探頭式和插入式等三種，插入式線圈適用于管件或管道的內壁檢測；探頭式線圈適用于對試件進行局部探測；穿過式線圈通常用于對金屬管棒材表面或近表面上的缺陷進行無損檢測。但采用穿過式線圈檢測方式進行無損探傷時，線圈覆蓋的是管、棒或線材上一段長度的圓周，獲得的信息是整個圓環(huán)上影響因素的累積結果，對缺陷所處圓周上的具體位置無法判定，此外，在某些特殊應用場合，如針對火電廠鍋爐用小管徑鋼管(外徑〈100_)的檢測，由于鋼管安裝緊密，檢測空間狹小，穿過式線圈法很難完成檢測作業(yè)。

　　[0004]中國專利“基于交直流復合磁化的漏磁檢測內外壁缺陷的識別方法(申請?zhí)?200810055891.5，公開號，CN101216460A) ”涉及了一種鋼管內外部缺陷檢測技術，能實現鋼管內外壁缺陷的區(qū)分識別，但該方法是將傳感器置于管壁內側進行渦流檢測，不適用于兩端封閉的在役鍋爐受熱面管的無損檢測。中國專利“一種受熱面管檢測用渦流探頭(申請?zhí)?201220205052.9，公開號，CN 202583124U) ”涉及一種能夠對電站鍋爐受熱面管進行穿過式渦流檢測的渦流探頭，由兩個半圓圈架及環(huán)形排架內壁上的排線帶構成，可以套入封閉的受熱面管進行檢測，但該方法僅能對布置間隙較大的直管段進行檢測，無法實現彎頭的渦流探傷，而鍋爐受熱面管的彎頭通常是應力集中部位，同時，在高溫煙氣和水蒸氣的作用下，也是發(fā)生氧化和腐蝕最嚴重的部位，屬于重點檢測部位。

　　[0005]因此，有必要設計一種基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)。

　　【實用新型內容】

　　[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)，該基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)能用于兩端封閉的熱面管的彎頭部位的渦流檢測，操作方便，實用性強。

　　[0007]實用新型的技術解決方案如下:

　　[0008]—種基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)，包括控制模塊、信號處理模塊和探頭；

　　[0009]所述的探頭為馬鞍形開放式雙通道渦流探頭，探頭具有一個下凹的圓弧面，

　　[0010]探頭包括外殼以及設置在外殼內的I個激勵線圈和4個檢測線圈；4個檢測

　　[0011]線圈兩兩一組分為2組，并分置于激勵線圈的兩側；1個激勵線圈和4個檢

　　[0012]測線圈分別繞裝在5個線圈鐵芯上；

　　[0013]信號處理模塊包括信號發(fā)生器、放大電路、相敏檢波電路和整流濾波電路；

　　[0014]對待檢測的管體進行探測時，將探頭置于待檢測的管體上，探頭的圓弧面貼

　　[0015]近管體的外壁；

　　[0016]信號發(fā)生器受控于控制模塊，信號發(fā)生器的輸出信號加載在激勵線圈上；

　　[0017]檢測線圈的輸出信號依次經放大電路、相敏檢波電路和整流濾波電路處理后

　　[0018]進入控制模塊。

　　[0019]兩組檢測線圈對稱分布在激勵線圈兩側，每組檢測線圈中的2檢測線圈采用差動式連接方式。

　　[0020]信號發(fā)生器產生頻率范圍為1kHz?500kHz的振蕩信號。

　　[0021]所述的基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)還包括與控制模塊相連的顯示模塊。

　　[0022]顯示模塊為雙屏、雙通道顯示模塊。

　　[0023]線圈鐵芯由多片0.2?0.5mm厚的硅鋼片疊置而成。

　　[0024]馬鞍形開放式雙通道渦流探頭整體上為具有一個下凹的圓弧面的馬鞍式結構，所述的下凹的圓弧面用于與圓管或圓柱形待測部件的圓弧形外壁相適配；下凹的圓弧面位于外殼上。

　　[0025]檢測時，將探頭置于待檢測的管體上，探頭的圓弧面貼近管體的外壁；

　　[0026]由探頭的激勵線圈將磁場加載至待檢測的管體上，再由渦流探頭中的兩組檢測線圈對檢測對象即待檢測的管體的反饋信號進行采集，采集的信號依次經放大電路、相敏檢波電路和整流濾波電路處理后進入控制模塊進行處理。

　　[0027]檢測時，將探頭沿著管體移動，移動過程中收集反饋信號，實現對直管或彎管的表面缺陷探測。

　　[0028]控制模塊與信號處理模塊通過RS232接口通信。

　　[0029]探頭為馬鞍式結構，具有一個下凹的圓弧面。探頭內具有平行的三條凹槽，中間的凹槽用于防止激勵線圈，兩側的凹槽分別用于放置2組檢測線圈。

　　[0030]探頭內具有平行的三條凹槽，凹槽的延伸方向與圓弧面的軸線垂直；中間的凹槽用于防止激勵線圈，兩側的凹槽分別用于放置2組檢測線圈。

　　[0031]渦流檢測探頭由一組激勵線圈和兩組檢測線圈組成，具有檢測范圍大和檢測靈敏度高的特點。

　　[0032]信號處理模塊能對渦流探頭反饋的信號進行放大、檢波和濾波處理。

　　[0033]信號發(fā)生器能為渦流探頭激勵線圈提供高頻振蕩信號，頻率范圍可達1kHz?500kHz，具有較寬的頻率范圍。

　　[0034]相敏檢波電路能有效地減低缺陷處的漏磁對檢測結果的影響。

　　[0035]相敏檢波電路的主要功能:(I)抑制干擾信號；(2)判別信號相位和頻率。有半波相敏檢波器和全波相敏檢波器，本專利采用的是一種數字式全波相敏檢波電路，相敏檢波為當前成熟技術。

　　[0036]控制及顯示模塊，用于數據處理和顯示，可以采用筆記本電腦，具有雙屏雙通道顯示界面，分別用于顯示兩組差動式檢測線圈的檢測反饋信號，可實現信號頻率、波形相位角、信號增益等參數的調節(jié)，并能對檢測結果進行計算和存儲。

　　[0037]所述的禍流探頭激勵線圈和檢測線圈，線圈鐵芯米用0.2?0.5mm厚的娃鋼片置制，硅鋼片前端呈弧面，能有效增大激勵磁場，提高檢測靈敏度。具體的，可以采用0.2mm,

　　0.3mm、0.35mm 和 0.5mm 的厚度。

　　[0038]硅鋼片的頂部為與所述圓弧面適配的內凹的弧形；硅鋼片的兩側具有用于繞線的缺口，激勵線圈對應的鐵芯的硅鋼片尺寸為:寬度24mm(即底邊長度)，缺口的深度為2mm，缺口寬度為9mm，底部到弧線最低處為14mm，頂部具有半徑為0.5mm的倒角。

　　[0039]探測線圈對應的鐵芯的硅鋼片尺寸為:寬度15mm (即底邊長度)，缺口的深度為2mm，缺口寬度為8mm，底部到弧線最低處為13mm，頂部具有半徑為0.5mm的倒角。

　　[0040]系統(tǒng)包括控制及顯示模塊、信號處理模塊和渦流檢測探頭，其中信號處理模塊包括信號發(fā)生器、放大電路、相敏檢波電路以及整流濾波電路。

　　[0041]信號發(fā)生器產生高頻振蕩信號傳輸給渦流探頭中的激勵線圈，將磁場加載至檢測對象，再由渦流探頭中的兩組差動式連接的檢測線圈對檢測對象的反饋信號進行采集，信號處理模塊對渦流探頭反饋的信號進行放大、檢波和濾波處理(并包括必要的A/D轉換處理)，數據通過RS232接口輸出給控制及顯示模塊，對檢測結果進行雙屏顯示、計算和儲存。本實用新型具有較高的檢測準確度、靈敏度和較強的抗干擾能力，體積小、操作方便，能適用于電廠受熱面管彎頭部位的表面和近表面缺陷檢測。

　　[0042]硅鋼片的頂部為與所述圓弧面適配的內凹的弧形；硅鋼片的兩側具有用于繞線的缺口，激勵線圈對應的鐵芯的硅鋼片尺寸為:寬度24mm(即底邊長度)，缺口的深度為2mm，缺口寬度為9mm，底部到弧線最低處為14mm，頂部具有半徑為0.5mm的倒角。

　　[0043]探測線圈對應的鐵芯的硅鋼片尺寸為:寬度15mm (即底邊長度)，缺口的深度為2mm，缺口寬度為8mm，底部到弧線最低處為13mm，頂部具有半徑為0.5mm的倒角。

　　[0044]控制模塊為現有成熟技術，包括顯示器以及與顯示器相連的模擬\數字電路；模擬\數字電路采用分立或集成的電子元器件搭建，所述的控制模塊也可以是帶顯示屏的PC機或筆記本電腦，本實用新型不設計到任何軟件和方法。

　　[0045]有益效果:

　　[0046]本實用新型的基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)中，兩組渦流探頭的兩組檢測線圈呈對稱分布在激勵線圈兩側，均為差動式連接方式，雙線圈雙通道能有效提高檢測的準確度。

　　[0047]所述的檢測探頭為馬鞍形開放式渦流探頭，由一組激勵線圈和兩組差動式連接的檢測線圈組成，兩組檢測線圈呈對稱分布在激勵線圈兩側，檢測范圍覆蓋整個探頭圓弧面。

　　[0048]所述的線圈均包含鐵芯，線圈鐵芯米用0.2?0.5mm厚的娃鋼片置制，娃鋼片肖U端呈弧面，能有效增大激勵磁場。

　　[0049]所述的信號發(fā)生器能為渦流探頭激勵線圈提供高頻振蕩信號，頻率范圍可達1kHz?500kHz，產生的高頻振蕩信號傳輸到渦流探頭中的激勵線圈，由激勵線圈將磁場加載至檢測對象，再由渦流探頭中的兩組檢測線圈對檢測對象的反饋信號進行采集。

　　[0050]所述的信號處理模塊能對渦流探頭反饋的信號進行放大、檢波和濾波以及必要的A/D轉換處理，其中相敏檢波電路能有效地減低缺陷處的漏磁對檢測結果的影響，數據通過RS232接口輸出給控制及顯示模塊。

　　[0051]所述的控制及顯示模塊分別用于顯示兩組差動式檢測線圈的檢測反饋信號，可實現信號頻率、波形相位角、信號增益等參數的調節(jié)，并能對檢測結果進行計算和存儲。

　　[0052]本實用新型具有較高的檢測準確度、靈敏度和較強的抗干擾能力，體積小、操作方便，能適用于電廠鍋爐受熱面管的表面和近表面缺陷檢測。

　　【附圖說明】

　　[0053]圖1為本實用新型的渦流檢測系統(tǒng)控制原理框圖；

　　[0054]圖2為本實用新型的渦流檢測系統(tǒng)控制流程圖；

　　[0055]圖3為本實用新型的渦流檢測探頭線圈分布三維圖；

　　[0056]圖4為本實用新型的渦流檢測探頭線圈分布俯視圖；

　　[0057]圖5為本實用新型的激勵線圈繞線方式示意圖；

　　[0058]圖6為本實用新型的差動式檢測線圈繞線方式示意圖；

　　[0059]圖7為本實用新型的現場應用實施方式示意圖。

　　[0060]標號說明:3_探頭，301_激勵線圈，302_檢測線圈，302-1-第一組檢測線圈，302-2-第二組檢測線。

　　【具體實施方式】

　　[0061]以下將結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明:

　　[0062]實施例1:

　　[0063]參見圖1至圖7所示，本實用新型包括控制及顯示模塊、信號處理模塊和渦流檢測探頭3，其中信號處理模塊包括信號發(fā)生器、放大電路、相敏檢波電路以及整流濾波電路組成，渦流檢測探頭為馬鞍形開放式渦流探頭，由一組激勵線圈301和兩組差動式連接的檢測線圈302組成，兩組檢測線圈(302-1、302-2)呈對稱分布在激勵線圈301兩側，檢測范圍覆蓋整個探頭圓弧面。

　　[0064]所有的線圈均包含鐵芯，鐵芯采用0.2?0.5mm厚的硅鋼片疊制，硅鋼片前端呈弧面，能有效增大激勵磁場。所述的信號發(fā)生器能為渦流探頭激勵線圈301提供高頻振蕩信號，頻率范圍可達1kHz?500kHz，產生的高頻振蕩信號傳輸到渦流探頭中的激勵線圈301，由激勵線圈將磁場加載至檢測對象，再由渦流探頭中的兩組檢測線圈302對檢測對象的反饋信號進行采集。

　　[0065]然后，信號處理模塊對渦流探頭反饋的信號進行放大、檢波和濾波處理，其中相敏檢波電路能有效地減低缺陷處的漏磁對檢測結果的影響，通過RS232接口輸出給控制及顯不豐旲塊。

　　[0066]控制及顯示模塊由筆記本電腦及后臺運行程序組成，具有雙屏雙通道顯示界面，分別用于顯示兩組差動式檢測線圈302的檢測反饋信號，可實現信號頻率、波形相位角、信號增益等參數的調節(jié)，并能對檢測結果進行計算和存儲。

　　[0067]圖7為本實用新型的現場應用實施方式示意圖，針對小管徑鍋爐受熱面管的彎頭進行渦流檢測，圖中檢測探頭3緊貼受熱面管的內彎頭，從A位置勻速滑移至B位置，完成對受熱面管內彎頭的渦流檢測；緊貼受熱面管的外彎頭，從A’位置勻速滑移至B’位置，完成對受熱面管外彎頭的渦流檢測。

　　[0068]針對圖7，為消除歧義，作以下說明:檢測時始終是一個探頭，用探頭可以檢測A到B之間內彎頭，也可以用探頭檢測A’到B’之間外彎頭，體現了探頭現場應用時的靈活性和方便性，同時，探頭所檢測的也僅僅是管子單側管壁上的缺陷，并不是整個管子一周的缺陷。

　　【主權項】

　　1.一種基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括控制模塊、信號處理模塊和探頭； 所述的探頭為馬鞍形開放式雙通道渦流探頭，探頭具有一個下凹的圓弧面，探頭包括外殼以及設置在外殼內的I個激勵線圈和4個檢測線圈；4個檢測線圈兩兩一組分為2組，并分置于激勵線圈的兩側；1個激勵線圈和4個檢測線圈分別繞裝在5個線圈鐵芯上； 信號處理模塊包括信號發(fā)生器、放大電路、相敏檢波電路和整流濾波電路； 對待檢測的管體進行探測時，將探頭置于待檢測的管體上，探頭的圓弧面貼近管體的外壁； 信號發(fā)生器受控于控制模塊，信號發(fā)生器的輸出信號加載在激勵線圈上； 檢測線圈的輸出信號依次經放大電路、相敏檢波電路和整流濾波電路處理后進入控制豐旲塊。2.根據權利要求1所述的基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，兩組檢測線圈對稱分布在激勵線圈兩側，每組檢測線圈中的2檢測線圈采用差動式連接方式。3.根據權利要求1所述的基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括與控制模塊相連的顯示模塊。4.根據權利要求3所述的基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，顯示模塊為雙屏、雙通道顯示模塊。5.根據權利要求1-4任一項所述的基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，線圈鐵芯由多片0.2?0.5mm厚的硅鋼片疊置而成。

　　【專利摘要】本實用新型公開了一種基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)包括控制模塊、信號處理模塊和探頭；所述的探頭為馬鞍形開放式雙通道渦流探頭，探頭具有一個下凹的圓弧面，探頭包括外殼以及設置在外殼內的1個激勵線圈和4個檢測線圈；4個檢測線圈兩兩一組分為2組，并分置于激勵線圈的兩側；1個激勵線圈和4個檢測線圈分別繞裝在5個線圈鐵芯上；信號處理模塊包括信號發(fā)生器、放大電路、相敏檢波電路和整流濾波電路；檢測線圈的輸出信號依次經放大電路、相敏檢波電路和整流濾波電路處理后進入控制模塊。該基于馬鞍形渦流探頭的管體表面缺陷檢測系統(tǒng)能用于兩端封閉的熱面管的彎頭部位的渦流檢測，操作方便，實用性強。

　　【IPC分類】G01N27/90

　　【公開號】CN204882461

　　【申請?zhí)枴緾N201520522277

　　【發(fā)明人】劉云龍, 楊湘?zhèn)? 李文波, 唐遠富, 屈國民, 李登科

　　【申請人】國家電網公司, 國網湖南省電力公司, 國網湖南省電力公司電力科學研究院

　　【公開日】2015年12月16日

　　【申請日】2015年7月17日