yy.vip易游-一种脉冲涡流探头及检测装置以及其检测方法

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　　本专利针对脉冲涡流探头激励线圈发热导致检测精度下降的问题，提出集成温度传感组件与霍尔传感器的探头结构，通过实时采集温度及电压信号，结合三维曲面拟合算法建立温度-缺陷深度映射模型，实现温度漂移的动态补偿，显著提升检测精度。

　　[0002]脉冲涡流是近年发展起来的新检测技术，主要用于表面、亚表面缺陷检测，是涡流检测的一种新的应用领域。与采用正弦电流作为激励的常规涡流(包括:单频涡流法、多频涡流法、扫频测量法)不同，脉冲涡流采用具有一定占空比的方波作为激励，通过选择占空比，可以在激励线圈中得到较大的瞬时功率作用于试件，使感生磁场的变化更大，从而最终使得检测线圈上瞬态感应电压的变化更为明显。脉冲涡流的数据分析主要是基于检测信号的特征提取:如检测信号的峰值、检测信号的峰值时间、检测信号的过零时间。

　　[0006]所述外壳为非金属的圆管，由屏蔽隔热材料制成，其顶端中心开有通孔；所述外壳内自上至下装有依次接触的接线端头、温度传感组件和霍尔传感器，所述接线端头的上端从所述通孔穿出；所述温度传感组件外套有线圈骨架，所述线圈骨架为空心导热圆管，其外壁一侧开有轴向通槽；所述激励线圈为空心线圈，固定在线圈骨架上；所述霍尔传感器固定在所述温度传感组件底端面上；所述端盖和所述外壳连接，将所述霍尔传感器轴向压紧在所述温度传感组件底端面并封闭所述外壳底端；

　　[0008]所述霍尔传感器的接线通过线圈骨架的轴向通槽穿出，与所述温度传感组件及激励线圈的接线一起集中连接至所述接线]所述温度传感组件中的温度传感器可以为负温度系数线性温度传感器(NTC);

　　[0012]所述激励线圈可以为采用铜质漆包线绕制的圆柱形空心线]包括所述脉冲涡流探头的检测装置，其包括信号发生器、功率放大器、信号调理电路、脉冲涡流探头、数据采集卡、主控制器和稳压电源；其特征在于:

　　[0014]所述信号发生器输出端连接功率放大器输入端，功率放大器输出端连接所述脉冲涡流探头的激励线]所述脉冲涡流探头的霍尔传感器、温度传感组件的接线分别连接至信号调理电路，信号调理电路的输出端与数据采集卡连接，数据采集卡与主控制器连接；所述稳压电源对脉冲涡流探头中的霍尔传感器、温度传感组件及信号调理电路进行供电；

　　[0020](1.1)从环境温度开始，以0.1°C为增量，在等间距递增的温度\下依次测量空气中的霍尔传感器输出电压信号以及标准试件不同深度Iij缺陷处所对应的霍尔传感器输出电压信号，其中，i = 1、2、...、20，j = 1、2、3、4，Ii1= 2mm、h 2= 4mm、h 3= 6mm、h 4= 8mm ;将空气中的霍尔传感器输出电压信号作为基准电压信号；

　　[0021]所述标准试件为长X宽X高=300mmX40mmX 1mm的矩形铝板，材料选取7075铝合金，矩形铝板长度方向上等间距60mm地加工有垂直于长边的四个矩形槽，它们的宽度均为3mm，深度hj依次分别为2mm、4mm、6mm、8mm ；

　　[0035]将子步骤(1.1)所测得的等间距递增的温度基准电压信号、标准试件不同深度hj缺陷处所对应的霍尔传感器输出电压信号以及步骤(3)所测得的当前环境温度t。、空气中的霍尔传感器输出电压信号、对应缺陷处的霍尔传感器输出电压信号及计算得到的被测缺陷深度X送至主控制器存储并显示。

　　[0039]通过在待测工件表面水平移动脉冲涡流探头，可以测量工件不同位置的缺陷情况，如果待测工件内部或表面存在缺陷，霍尔传感器输出的模拟电压信号将会随之改变；在长时间检测过程中，由于脉冲涡流探头中激励线圈产生的热量会影响到探头实际检测精度，脉冲涡流探头内部所配备的温度传感组件能够实时检测并向主控机输出探头内部当前温度，主控制器通过数据采集卡实时采集来自温度传感组件的温度模拟电压信号及来自霍尔传感器的模拟电压信号，借助本发明的检测方法，得到修正后的缺陷深度，从而大幅消除温度漂移因素对探头的影响，提升检测效果。

　　[0046]如图1、图2所示，本发明的实施例，包括外壳1、接线、线]所述外壳I为底端开放、顶端开孔的圆管，由屏蔽隔热材料制成，其顶端中心开有通孔IA ;所述外壳I内自上至下装有依次接触的接线，所述接线的上端从所述通孔IA穿出；所述温度传感组件3外套有线，所述线为空心导热圆管，其外壁一侧开有轴向通槽5A ;所述激励线为空心线圈，固定在线固定在所述温度传感组件5底端面上；所述端盖7和所述外壳3连接，将所述霍尔传感器4轴向压紧在所述温度传感组件5底端面并封闭所述外壳I底端；

　　[0054]所述激励线为采用铜质漆包线绕制的圆柱形空心线所示，包括所述脉冲涡流探头的涡流检测装置，其包括信号发生器、功率放大器、信号调理电路、脉冲涡流探头、数据采集卡、主控制器和稳压电源；

　　[0056]所述信号发生器输出端连接功率放大器输入端，功率放大器输出端连接所述脉冲涡流探头的激励线]所述脉冲涡流探头的霍尔传感器、温度传感组件的接线分别连接至信号调理电路，信号调理电路的输出端与数据采集卡连接，数据采集卡与主控制器连接；所述稳压电源为脉冲涡流探头中的霍尔传感器、温度传感组件及信号调理电路供电；

　　针对现有谐振式脉冲涡流探头裂纹检测灵敏度不足、信号发生器易损等问题，提出通过电感绕组与容抗器耦合增强涡流信号，优化谐振结构提升裂纹检测精度；同时设计减震保护装置，采用聚酰亚胺层和TPE材料对信...

　　针对脉冲涡流探头固定不稳定、导线易松动的问题，创新性设计了活动夹板与V型限位凹槽协同夹持结构，配合防移便拆束线座实现探头稳固固定。通过可旋转U型安装座与可切换底座结构，兼顾多场景安装需求，提升...

　　针对涡流检测中提离效应干扰大、信噪比低的问题，提出双差动式脉冲涡流探头单元及阵列结构。通过激励线圈与差动感应线圈的十字对称布局，结合差分放大模块和多路复用信号调理技术，有效抑制提离效应，提升检...

　　针对涡流检测中提离效应干扰大、信噪比低的问题，提出双差动式脉冲涡流探头单元及阵列结构。通过差分放大、多路复用和带通滤波技术，有效抑制提离效应，提升抗干扰能力与检测精度，实现大范围快速检测。...

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