電磁聲探傷裝置的製作方法
2023-06-01 13:08:11 2
專利名稱：電磁聲探傷裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於無損探傷領域。適用於電磁超聲波無損檢測的換能器裝置。
在現有技術中用作無損探傷的檢測裝置，均採用壓電換能器進行探測。這種換能器一般是由壓電單晶或鐵電多晶陶瓷製成，當其在電場作用時產生電致伸縮效應，使晶體產生彈性應變，晶體表面形成彈性波動，這種波動通過聲耦合介質傳入被測工件而形成彈性波(即超聲波)。這種效應具有可逆性。上述檢測方法主要缺點有，檢測速度慢，不易控制超聲波傳播模式，信噪比低，調整困難和檢測時需加耦合介質等不足之處。
本實用新型的目的是提供一種檢測速度快，檢測精度高，操作簡便不需加耦合介質的電磁超聲波無損檢測換能器裝置。
本實用新型裝置的工作原理是採用電磁換能法，其特點是對發射線圈施加以高頻電流，並將發線線圈靠近被測金屬工件，使金屬工件中產生渦流場，渦流場在磁場的作用下產生質點振動形成超聲波。因此在有施加高頻電流的線圈、恆定的磁場和金屬工件之間構成了發射換能器，即完成了電信號轉換成超聲波的過程。在金屬工件中傳播的超聲波如遇到缺陷或傷痕時就會反射回波，回波的接受 為發射的逆過程。但需另有至少一個接收線圈。接收到的信號由放大器放大，經鑑別、報警而被顯示器顯示。該測量裝置非常適用於檢測截面為圓柱形和管形鐵磁性金屬工作的表面及內部的缺陷。但也適用於非鐵磁性金屬材料的超聲波的檢測，只要適當增加磁場強度，並選擇好磁場方向，就可以在非鐵磁性金屬材料中產生超聲波並進行探傷檢測。
本實用新型的結構根據附圖敘述如下。附
圖1為本裝置的總工作示意圖。在圖1中，1.高頻電信號發生器；2.發射線圈；3.金屬工件；4.恆定磁場；5.接收線圈；6.放大器；7.探傷信號鑑別器；8.、顯示器。由高頻電信號發生器1將高頻電流送至發射線圈2，使線圈2在金屬工件3中產生渦流，則渦流場在恆定磁場4的作用下產生質點振動而形成超聲波，超聲波在金屬工件3中傳播時如遇到缺陷或端頭就產生反射回波，回波的接收為發射的逆過程，由接收線圈5、金屬工件3，恆定磁場4完成。並將接收的信號放大器6放大，探傷信號鑑別器7鑑別報警和顯示器8顯示超聲波波形。
附圖2是本實用新型檢測裝置檢測圓形金屬工件的結構示意圖。在附圖2中，9.金屬工件；10.探傷裝置骨架；11.、13.接收線圈；12.發射線圈。附圖3是附圖2的另一種型式。在附圖2、3中的恆定磁場的施加方向，可以是沿金屬工件的徑向施加，也可以沿其軸向施加，磁場所施加方向要取決於所要檢測的缺陷情況及探傷要求。在骨架10底部裝有發射線圈12和接收線圈11、13。線圈11、12、13平均距被檢測工件9的間距不大於2mm。發射線圈12與接收線圈之間夾角為8°～15°。發射線圈12與接受線圈11、13之間間距在1～30mm內任意調整。在附圖3中可以直觀的看到由發射線圈12是向兩端發射超聲波信號，由接受線圈11、13接受後再輸出進行放大、信號鑑別和顯示。在探傷裝置骨架10的上端安裝有線圈11、12、13的接線端，它們與高頻發生器、放大器等相聯接。因此在一個檢測換能器裝置中至少裝有一個發射線圈和每個發射線圈配有一個至兩個的接收線圈。
附圖4可根據實施例說明，在附圖4中16、金屬管，14.發射線圈骨架；15.接受線圈骨架；17.發射線圈；18.接收線圈；19.是線圈繞線間距為半個波長λ／2，磁場方向為徑向，θ角為13°，線圈平面距金屬管16之間間距為0.8mm，金屬管16沿軸向與線圈骨架14、15作相對直線移動，檢測速度為每分鐘60m。
本實用新型換能器裝置與現有技術比較見表1。
表1、本實用新型裝置與現有技術對比
權利要求1.一種電磁超聲波無損探傷檢測裝置，該裝置是由高頻信號發生器1、發射線圈2、被測金屬工作3、恆定磁場4、接收線圈5、放大器6、份信號鑑別器7和顯示器8所組成，其特徵在於高頻信號發生器1所產生的高頻電流施加在發射圈圈2並使線圈2、金屬工件3在渦流場和磁場的作用下產生超聲波，當超聲波檢測到金屬工件3中缺陷時會反射回波，再由接收線圈5、金屬工件3、恆定磁場4完成接收，並將接收信號送至放大器6、傷信號鑑別器7和顯示器8顯示超聲波。
2.根據權利要求1所述裝置，其特徵在於換能器裝置的發射與接收線圈距被測金屬工件的間距不大於2mm，發射與接收線圈之間夾角為8°～15°，發射與接收線圈之間距為1～30mm。
3.根據權利要求1、2所述裝置，其特徵在於換能器裝置中至少裝有一個發射線圈和每個發射線圈配有1個到2個的接收線圈。
專利摘要本實用新型屬於無損探傷領域。適用於電磁超聲波無損檢測的換能器裝置。該裝置是採用電磁換能法，是對發射線圈施加以高頻電流，並將發射線圈靠近被測工件，使工件產生渦流場，渦流場在磁場的作用下產生質點振動形成超聲波，當超聲波遇到缺陷或傷痕時所返回波被接收線圈所接收並經放大、鑑別和報警而被顯示器顯示。該測量裝置適用於圓柱形和管形的鐵磁性工件。並具有檢測速度快、準確和無工件汙染等特點。
文檔編號G01N29/04GK2090061SQ91203560
公開日1991年12月4日 申請日期1991年3月13日 優先權日1991年3月13日
發明者陳蘇勁, 張廣純, 梁傑宇 申請人:冶金工業部鋼鐵研究總院