[发明专利]涡电流缺陷检测探头

说明书

技术领域

本发明涉及涡电流缺陷检测探头，且特别地，涉及适合检测磁性管中的缺陷的插入型涡电流缺陷检测探头。

本发明还涉及用于以高精确检查磁性管(magnetic tube)缺陷的方法。

背景技术

用于检查金属材料的方法之一是涡电流缺陷检测。借助于插入型涡电流缺陷检测探头的涡电流缺陷检测被广泛应用于由诸如奥氏体不锈钢、钛或铜合金之类的金属制成的非磁性管的检查中。

当检查由碳素钢、铁素体不锈钢、由铁素体相和奥氏体相构成的双相不锈钢(或两相不锈钢)等制成的磁性管时，不能精确地检测缺陷，因为用于非磁性管的涡电流缺陷检测探头使涡电流仅在表面中流动，且检测器的灵敏度受到由于磁导率的局部变化引起的噪声的不利影响。

用于双相不锈钢热传输管的已知的涡电流缺陷检测探头具有下述构造，即检测线圈沿圆柱形轭铁的圆柱轴线方向围绕圆柱形轭铁的中间部分设置，并且永磁体沿圆柱轴线方向在检测线圈两侧设置在轭铁的周围，使得磁化方向位于轭铁的径向方向，且轭铁侧的磁极彼此不同(例如，参见非专利文献1)。

虽然使用这种探头使得涡电流缺陷检测能够用于弱磁性管，如双相不锈钢管，但它不够敏感以致于不能检测由碳素钢等制成的铁磁管中的小缺陷。因此，存在对能够精确地检测铁磁管中的小缺陷的方法的需求。

具有诸如0.5特斯拉或更小的相对低的饱和磁通密度的磁性体在本文中可以称为弱磁体，而具有诸如1.6特斯拉或更高的相对高的饱和磁通密度的磁性体在本文中可以称为铁磁体。

现有技术文献

非专利文献1：“Nondestructive Inspection”，Vo.42，No.9，pp.520-526，1993

发明内容

技术问题

本发明的目标是提供能够精确地检测磁性管中的缺陷的插入型涡电流缺陷检测探头。

本发明的另一个目标是提供用于以高精度检查磁性管的缺陷的方法，且特别地，提供用于在设置在磁性管外侧的隔板、管板、支撑装置或配件等(以后简称为隔板)的一部分精确地检测磁性管中的缺陷的方法。

技术方案

通过研究用于磁性管的涡电流缺陷检测方法，本申请的发明人发现，通过应用采用具有下述构造的探头的涡电流缺陷检测可以更加精确地检测磁性管中的缺陷：检测线圈围绕圆柱形轭铁的中间部分设置，内部激励线圈设置在检测线圈的两侧，并且在激励线圈的两侧围绕轭铁设置永磁体，使得其磁化方向位于轭铁的径向方向，并且轭铁侧的磁极彼此不同。

如在此使用的表述″检测线圈围绕圆柱形轭铁的中间部分设置″指的是检测线圈围绕圆柱形轭铁的中间部分沿该圆柱形轭铁的轴线(圆柱轴线)方向设置。通常，借助于其中使用来自两个或更多个检测线圈的信号的差异的差分方法获得缺陷检测信号，因此在该情况中，设置多个检测线圈(两个或更多个检测线圈)。

如在此使用的表述″内部激励线圈设置在检测线圈的两侧″指的是每个激励线圈沿圆柱轴线方向设置在检测线圈的两侧中的每一侧，因此，总共设置两个激励线圈。

如在此使用的表述″永磁体在激励线圈的两侧围绕轭铁设置，使得其磁化方向位于轭铁的径向方向，并且轭铁侧的磁极彼此不同″指的是每个永磁体沿圆柱轴线方向设置在激励线圈的两侧(外侧)中的每一侧，因此总共设置两个永磁体，并且指的是两个永磁体的磁化方向沿圆柱形轭铁的径向方向，且圆柱形轭铁侧的磁极彼此不同(即，磁化方向彼此相反)。

这些意思可以适用于下文描述的其它实施方式。

因此，本发明提供了涡电流缺陷检测探头，包括圆柱形轭铁、沿圆柱形轭铁的圆柱轴线方向围绕该圆柱形轭铁的中间部分设置的多个检测线圈、沿圆柱轴线方向设置在所述多个检测线圈的两侧的第一内部激励线圈和第二内部激励线圈、以及第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体沿圆柱轴线方向在第一激励线圈和第二激励线圈的两侧围绕轭铁设置，使得其磁化方向平行于轭铁的径向方向，且其在圆柱形轭铁侧的磁极彼此不同。

通过研究用于磁性管的涡电流缺陷检测，本申请的发明人通过发现下述特征而导出另一种本发明，即通过应用采用具有下述构造的探头的涡电流缺陷检测方法可以更加精确地检测磁性管中的缺陷：检测线圈围绕圆柱形轭铁的中间部分设置，永磁体在检测线圈的两侧围绕轭铁设置，使得磁化方向位于轭铁的径向方向，并且轭铁侧的磁极彼此不同，其中一永磁体还安装在探头的中间部分中，使得磁化方向位于轭铁的轴向方向(圆柱轴线方向)。