一種脈沖渦流探頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于渦流探測器件，具體涉及一種帶有溫度傳感器的脈沖渦流探頭。
【背景技術】
[0002]脈沖渦流是近年發(fā)展起來的新檢測技術，主要用于表面、亞表面缺陷檢測，是渦流檢測的一種新的應用領域。與采用正弦電流作為激勵的常規(guī)渦流(包括:單頻渦流法、多頻渦流法、掃頻測量法)不同，脈沖渦流采用具有一定占空比的方波作為激勵，通過選擇占空比，可以在激勵線圈中得到較大的瞬時功率作用于試件，使感生磁場的變化更大，從而最終使得檢測線圈上瞬態(tài)感應電壓的變化更為明顯。脈沖渦流的數(shù)據(jù)分析主要是基于檢測信號的特征提取:如檢測信號的尾部特征、檢測信號的最大值、檢測信號的最大值的出現(xiàn)的時間等。
[0003]現(xiàn)有的脈沖渦流探頭，包括外殼、接線端頭、霍爾傳感器、線圈骨架、激勵線圈和接觸端蓋，由于在長時間檢測過程中激勵線圈會產(chǎn)生熱量，影響實際檢測精度。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型提供一種脈沖渦流探頭，用于解決現(xiàn)有脈沖渦流探頭在長時間檢測過程中激勵線圈產(chǎn)生熱量，影響實際檢測精度的問題。
[0005]本實用新型所提供的一種脈沖渦流探頭，包括外殼、接線端頭、霍爾傳感器、線圈骨架、激勵線圈和接觸端蓋，其特征在于:
[0006]所述外殼為頂端封閉的圓管，由屏蔽隔熱材料制成，其頂端中心開有通孔；所述外殼內自上至下裝有依次接觸的接線端頭、熱敏電阻模塊和霍爾傳感器，所述接線端頭的上端從所述通孔穿出；所述熱敏電阻模塊外套有線圈骨架，所述線圈骨架為空心導熱圓管，其外壁一側開有軸向通槽；所述激勵線圈為空心線圈，固定在線圈骨架上；所述霍爾傳感器固定在所述熱敏電阻模塊底端面上；所述接觸端蓋和所述外殼連接，將所述霍爾傳感器軸向壓緊在所述熱敏電阻模塊底端面并封閉所述外殼底端；
[0007]所述熱敏電阻模塊包括熱敏電阻及與之對應的電壓轉換電路；
[0008]所述霍爾傳感器的接線通過線圈骨架的軸向通槽穿出，與熱敏電阻模塊及激勵線圈的接線都集中至所述接線端頭。
[0009]所述熱敏電阻模塊中的熱敏電阻可以為負溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)；
[0010]所述外殼可以由陶瓷纖維材料制成，具有耐高溫、耐化學腐蝕、耐熱沖擊、低導熱系數(shù)、隔熱、保溫、密封、電絕緣等性能；
[0011]所述線圈骨架可以由導熱陶瓷材料，如氧化鈹、氧化鋁制成，具有高導熱，高絕緣等優(yōu)點；
[0012]所述激勵線圈可以為采用銅質漆包線繞制的圓柱形空心線圈。
[0013]工作時，將本實用新型放置于待測工件表面，同時保證探頭軸線與待測工件表面垂直、接觸端蓋與待測工件表面相接觸；給激勵線圈通以方波激勵信號，以在待測工件內部產(chǎn)生渦流場；
[0014]給霍爾傳感器通以穩(wěn)定直流電壓，用以檢測待測工件內由渦流場產(chǎn)生的二次磁場信號，霍爾傳感器輸出與磁場強度相關的模擬電壓信號；
[0015]給熱敏電阻模塊通以穩(wěn)定直流電壓，探頭內部溫度變化將會引起熱敏電阻模塊中熱敏電阻阻值變化，熱敏電阻模塊內部的電壓轉換電路進而將熱敏電阻阻值轉換為對應的溫度模擬電壓輸出；
[0016]通過在待測工件表面水平移動探頭，可以測量工件不同位置的缺陷情況，如果待測工件內部或表面存在缺陷，霍爾傳感器輸出的模擬電壓信號將會隨之改變；在長時間檢測過程中，由于脈沖渦流探頭中激勵線圈產(chǎn)生的熱量會影響到探頭實際檢測精度，脈沖渦流探頭內部所配備的熱敏電阻模塊能夠實時檢測并向主控機輸出探頭內部當前溫度，上位機通過數(shù)據(jù)采集卡實時采集來自熱敏電阻模塊的溫度模擬電壓信號及來自霍爾傳感器的模擬電壓信號，然后根據(jù)借助溫度智能補償算法，對脈沖渦流探頭輸出信號進行二次修正，從而大幅消除溫度漂移因素對探頭的影響，提升檢測效果。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型脈沖渦流探頭的剖視圖；
[0018]圖2為本實用新型的A-A剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本實用新型詳細說明:
[0020]如圖1、圖2所示，本實用新型的實施例，包括外殼1、接線端頭2、熱敏電阻模塊3、霍爾傳感器4、線圈骨架5、激勵線圈6和接觸端蓋7 ;
[0021]所述外殼I為頂端封閉的圓管，由屏蔽隔熱材料制成，其頂端中心開有通孔IA ;所述外殼I內自上至下裝有依次接觸的接線端頭2、熱敏電阻模塊3和霍爾傳感器4，所述接線端頭2的上端從所述通孔IA穿出;所述熱敏電阻模塊3外套有線圈骨架5，所述線圈骨架5為導熱金屬圓管，其外壁一側開有軸向通槽5A ;所述激勵線圈6為空心線圈，固定在線圈骨架5上；所述霍爾傳感器4固定在所述熱敏電阻模塊5底端面上；所述接觸端蓋7和所述外殼3連接，將所述霍爾傳感器4軸向壓緊在所述熱敏電阻模塊5底端面并封閉所述外殼I底端；
[0022]所述熱敏電阻模塊3包括熱敏電阻及與之對應的電壓轉換電路；
[0023]所述霍爾傳感器4的接線通過線圈骨架5的軸向通槽5A穿出，與熱敏電阻模塊3及激勵線圈6的接線都連接至所述接線端頭2。
[0024]所述熱敏電阻模塊3中的熱敏電阻為負溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)；
[0025]所述外殼I由陶瓷纖維材料制成；
[0026]所述線圈骨架5由氧化鋁陶瓷材料制成；
[0027]所述激勵線圈6為采用銅質漆包線繞制的圓柱形空心線圈。
【主權項】
1.一種脈沖渦流探頭，包括外殼(I)、接線端頭(2)、霍爾傳感器(4)、線圈骨架(5)、激勵線圈(6)和接觸端蓋(7)，其特征在于: 所述外殼(I)為頂端封閉的圓管，由屏蔽隔熱材料制成，其頂端中心開有通孔(IA);所述外殼(I)內自上至下裝有依次接觸的接線端頭(2)、熱敏電阻模塊(3)和霍爾傳感器(4)，所述接線端頭(2)的上端從所述通孔(IA)穿出；所述熱敏電阻模塊(3)外套有線圈骨架(5)，所述線圈骨架(5)為導熱金屬圓管，其外壁一側開有軸向通槽(5A);所述激勵線圈(6)為空心線圈，固定在線圈骨架(5)上；所述霍爾傳感器(4)固定在所述熱敏電阻模塊(5)底端面上；所述接觸端蓋(7)和所述外殼(3)連接，將所述霍爾傳感器(4)軸向壓緊在所述熱敏電阻模塊(5)底端面并封閉所述外殼(I)底端； 所述熱敏電阻模塊(3)包括熱敏電阻及與之對應的電壓轉換電路； 所述霍爾傳感器(4)的接線通過線圈骨架(5)的軸向通槽(5A)穿出，與熱敏電阻模塊(3)及激勵線圈(6)的接線都集中至所述接線端頭(2)。
2.根據(jù)權利要求1所述的脈沖渦流探頭，其特征在于: 所述熱敏電阻模塊(3)中的熱敏電阻為負溫度系數(shù)熱敏電阻器； 所述外殼(I)由陶瓷纖維材料制成； 所述線圈骨架(5)由導熱陶瓷材料制成； 所述激勵線圈(6)為采用銅質漆包線繞制的圓柱形空心線圈。
【專利摘要】一種脈沖渦流探頭，屬于渦流探測器件，用于解決現(xiàn)有脈沖渦流探頭在長時間檢測過程中激勵線圈產(chǎn)生熱量，影響實際檢測精度的問題。本實用新型包括外殼、接線端頭、熱敏電阻模塊、霍爾傳感器、線圈骨架、激勵線圈和接觸端蓋，接線端頭、熱敏電阻模塊和霍爾傳感器自上至下裝于外殼內，接線端頭上端從外殼頂面穿出；激勵線圈通過線圈骨架套于熱敏電阻模塊外，接觸端蓋將霍爾傳感器軸向壓緊在熱敏電阻模塊底端面并封閉外殼底端。上位機實時采集本實用新型的熱敏電阻模塊的溫度模擬信號及霍爾傳感器的電壓模擬信號，借助溫度智能補償算法，對脈沖渦流探頭輸出信號進行二次修正，從而大幅消除溫度漂移因素對探頭的影響，提升檢測效果。
【IPC分類】G01N27-90
【公開號】CN204346974
【申請?zhí)枴緾N201520005081
【發(fā)明人】易朋興, 李亞輝, 張康, 惠冰, 史鐵林
【申請人】華中科技大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月6日