[发明专利]磁致伸缩导波传感器及含有传感器的换热管缺陷检测系统

权利要求书

1.用于换热管缺陷检测的磁致伸缩导波传感器，其特征在于：包括外 壳(5)，所述外壳(5)整体呈圆柱形，外壳(5)的外侧壁上设置有第一 环形布线槽和第二环形布线槽，所述第一环形布线槽和第二环形布线槽内 分别放置有激励线圈(7)和接收线圈(11)，激励线圈(7)和接收线圈(11) 均为螺线管线圈，外壳(5)内腔在对应于激励线圈(7)和接收线圈(11) 的位置分别放置有激励磁铁(6)和接收磁铁(10)，所述激励磁铁(6)和 接收磁铁(10)均为钐钴永久磁铁，所述激励磁铁(6)和接收磁铁(10) 均呈圆柱形且极化轴线均平行于外壳(5)的轴线，外壳(5)的一端连接 有插头连接座(4)，插头连接座(4)上连接有激励插头(2)和接收插头 (1)，激励插头(2)通过激励导线与激励线圈(7)相连接，接收插头(1) 通过接收导线与接收线圈(11)相连接。

2.根据权利要求1所述的用于换热管缺陷检测的磁致伸缩导波传感器， 其特征在于：所述激励磁铁(6)和接收磁铁(10)之间设置有中间定位件 (9)，中间定位件(9)位于外壳(5)内且其两端分别与激励磁铁(6)和 接收磁铁(10)相抵接。

3.根据权利要求1所述的用于换热管缺陷检测的磁致伸缩导波传感器， 其特征在于：所述外壳(5)远离插头连接座(4)的一端安装有端部定位 件(12)，所述端部定位件(12)的一端伸入外壳(5)内与接收磁铁(10) 相抵接。

4.根据权利要求1所述的用于换热管缺陷检测的磁致伸缩导波传感器， 其特征在于：所述插头连接座(4)靠近外壳(5)的一侧延伸有柱台(20)， 所述柱台(20)伸入外壳(5)内部并与激励磁铁(6)相抵接，柱台(20) 上设置有便于激励导线和接收导线穿过柱台(20)的走线孔(21)。

5.根据权利要求1所述的用于换热管缺陷检测的磁致伸缩导波传感器， 其特征在于：所述插头连接座(4)包括箱体(23)和盖在箱体(23)上盖板 (3)，所述激励插头(2)和接收插头(1)均安装在盖板(3)上。

6.根据权利要求1所述的用于换热管缺陷检测的磁致伸缩导波传感器， 其特征在于：所述外壳(5)、端部定位件(12)、中部定位件(9)和插头 连接座(4)均由绝缘材料制成。

7.根据权利要求1所述的用于换热管缺陷检测的磁致伸缩导波传感器， 其特征在于：所述外壳(5)上设置有便于激励导线和接收导线走线的走线 长槽，所述第一环形布线槽、第二环形布线槽和走线长槽内均灌封有环氧 树脂(8)。

8.根据权利要求1所述的用于换热管缺陷检测的磁致伸缩导波传感器， 其特征在于：所述激励磁铁(6)的长度为激励线圈(7)的宽度的两倍以 上，所述接收磁铁(10)的长度为接收线圈(11)的宽度的两倍以上。

9.换热管缺陷检测系统，其特征在于：包括权利要求1～8中任一权利 要求所述的磁致伸缩导波传感器；

所述磁致伸缩导波传感器的激励插头(2)上连接有功率放大器(15)， 所述功率放大器(15)上连接有信号发生器(16)，信号发生器(16)上连 接有计算机(17)，计算机(17)控制信号发生器(16)产生正弦脉冲电流 信号，电流信号经过功率放大器(15)放大后输入到激励线圈(7)，激励 磁铁(6)在换热管(14)中产生沿管道轴向的静态磁场，激励线圈(7) 在换热管(14)中产生沿管道轴向的交变磁场，通过磁致伸缩效应，从而 直接在换热管(14)内激励产生沿着换热管(14)轴向传播的纵向模态超 声导波；

计算机(17)上连接有A/D转换器(18)，所述A/D转换器(18)上连 接有滤波放大器(19)，所述滤波放大器(19)与磁致伸缩导波传感器的接 收插头(1)相连接，纵向模态超声导波经换热管(14)反射后，反射回波 经过接收线圈(11)时，通过逆磁致伸缩效应，引起接收线圈(11)感应 电压的变化，产生电信号，此电信号经过滤波放大器(19)和A/D转换器 (18)后被计算机(17)接收获得信号波形图。