[实用新型]用于金属管道内壁缺陷检测的阵列式涡流传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属管道的无损检测技术领域，尤其涉及一种用于金属管道内壁缺陷检测的阵列式涡流传感器。

背景技术

目前管道内壁缺陷检测方法中，磁粉检测、渗透检测及声发射检测方法等常规方法由于在管道内部的操作极不方便，因而可操作性以及实用性并不强，虽然有一些新的检测手段（如金属磁记忆检测、红外检测、激光全息检测及微波检测等新的检测方法应用于管道检测）能够解决管道内部操作问题，但具体在管道检测中的应用技术还尚不成熟，因而目前应用较多的方法主要有射线检测、超声检测、工业内窥镜检测以及涡流检测几类检测方法，但各类检测方法也均具有一定的局限性。

射线检测方法仅对管道焊缝中的气孔、夹渣和疏松等体积型缺陷的检测灵敏度较高，对平面缺陷的检测灵敏度较低，且存在设备复杂昂贵、辐射性强、检测效率低、检测结果易受人为因素影响等缺点，因而其应用范围非常有限。

超声检测方法具有穿透能力强、设备简单、安全性好等优点，在管道检测方面得到了广泛的应用，但超声检测技术存在以下缺陷：①由采用接触式换能方法，需要油脂或水等耦合剂，因此易受外部的干扰，且会对管壁会产生影响同时在曲面上易造成耦合等不良现象；②存在一定的近场盲区，对管道近表面缺陷易造成漏检，不适合对薄壁管道进行检测；③在对管道中的焊缝进行超声检测时，焊缝表面凹凸不平产生的响应信号与基线噪声易混淆，使得检测难度大。

工业内窥镜检测方法的精度较高且易于实现自动化，在对管道内表面腐蚀和裂纹等进行快速定位及测量过程中具有很大的优越性，目前常用的工业内窥镜有刚性内窥镜、挠性内窥镜及电子视频内窥镜三种，但三种窥镜分别存在以下问题：①刚性内窥镜主体不可弯曲且长度有限，因此只适用于距离较短的直管检测；②挠性内窥镜虽然主体可弯曲且长度较长，可对弯曲角不大的弯管或距离较长的直管进行检测，但受物镜和目镜问连接的光导纤维束数量和光传输效率的影响，从目镜处接CCD传感器进行成像时得到的图像清晰度较差，同时玻璃光纤在弯曲角过大时易折断；③电子视频内窥镜虽然兼具刚性内窥镜成像质量高及挠性内窥镜主体可弯曲的优点，但组成环节较多、不便于携带，例如除内窥镜头、独立光源及传光光纤外，还需专门的视频控制器及显示单元。

涡流检测方法是建立在电磁感应原理基础上的一种无损检测方法，具有传感器响应速度快、灵敏度高、非接触、无需耦合介质等优点，因而特别适用于对金属管道内壁缺陷的检测。但是，传统的涡流无损检测技术普遍存在传感器的一致性差、检测信号易受提离等因素的影响、检测效率与分辨率存在矛盾以及对检测对象的适应性差等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够同时实现金属管道内壁各个方向检测的用于金属管道内壁缺陷检测的阵列式涡流传感器，具有结构简单紧凑、成本低廉、对检测对象的适应性强、检测效率高同时检测的分辨率高的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种用于金属管道内壁缺陷检测的阵列式涡流传感器，包括支撑管以及附着在支撑管外圆周上的柔性电路板，所述柔性电路板的柔性基底上设有激励线圈以及检测线圈阵列，所述检测线圈阵列包括均匀分布的多个检测线圈。

优选地，所述柔性电路板的柔性基底粘贴在支撑管上。

优选地，所述柔性电路板的柔性基底通过粘附胶层粘贴在支撑管上。

优选地，所述柔性电路板的外部包裹有一层保护膜。

优选地，所述激励线圈周期性布置呈方波状，所述检测线圈分别布置于激励线圈的方波凹入部中，且所述激励线圈和检测线圈之间间隙布置。

优选地，所述检测线圈的数量与激励线圈中半个周期的方波数量相同。

优选地，所述激励线圈的线宽大于检测线圈的线宽。

优选地，所述检测线圈的数目为8～16个。

优选地，所述阵列式涡流传感器还包括电流源，所述激励线圈与电流源相连。

优选地，所述阵列式涡流传感器还包括信号采集处理单元，所述信号采集处理单元包括信号采集处理电路和多个放大器，所述放大器与检测线圈一一对应，所述检测线圈的输出端分别通过对应的放大器与信号采集处理电路连接。