[实用新型]一种纵波模式管道外检测电磁超声螺旋导波换能器

说明书

技术领域

本实用新型属于无损检测中超声检测技术领域，涉及一种纵波模式管道外检测电磁超声螺旋导波换能器，具体涉及一种应用于管道无损检测的纵波模式管道外检测电磁超声螺旋导波换能器。

背景技术

金属管道种类繁多、数量大，应用广泛。应用于诸如电力电站、石化、石油，化工行业，机械行业、长输油气、供水工程，跨海大桥，码头桥桩给水、排水、供热、供煤气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。管道的无损检测对其使用的安全评价和修复具有重要作用。电磁超声检测技术是超声波无损检测技术的一种，是无损检测领域一种新型、有效的技术，可用于金属材料的检测。电磁超声波检测的原理与传统压电超声波检测技术不同。在工业领域中，电磁超声检测具有非接触、无需耦合剂等优势，在管道检测中有广泛的应用市场。

电磁超声换能器是电磁超声检测的关键。电磁超声换能器即是超声检测的探头部分，是产生和接收超声波的核心部件。线圈置于被测工件近表面，对线圈通交变电流，在近表面内部产生涡流，在磁场偏置作用下，交变涡流受到交变的洛伦兹力。涡流质点在交变洛伦兹力的作用下，形成机械振动，产生超声波。在电磁超声检测应用过程中，因线圈形状和与磁场偏置不同，产生不同种类超声波。根据超声波的传播原理，进行金属管道无损检测。

金属管道的缺陷普遍存在周向、纵向、斜向的多方向性缺陷，而传统研究的电磁超声换能器仅能产生单一纵向导波或周向导波，不能满足电磁超声管道检测的实际需求。

发明内容

实用新型目的：

本实用新型提供一种纵波模式管道外检测电磁超声螺旋导波换能器，可以产生沿管道不同方向传播的电磁超声导波，从而实现管道任意方向螺旋导波的产生和任意方向管道缺陷的检测。

技术方案：

一种纵波模式管道外检测电磁超声螺旋导波换能器，包括轭铁、握持结构、行走支撑结构、撬杆结构、永磁铁和线圈，其特征在于：轭铁为拱形，轭铁外弧面上侧连接有握持结构，轭铁两侧平面连接有行走支撑结构，行走支撑结构连接有撬杆结构，轭铁内弧面连接有一块永磁铁，永磁铁为拱形，其内弧面与外弧面磁性相反，内弧面连接有线圈。

所述握持结构由把手和连接板组成，连接板为弧形金属板材，连接并紧贴于轭铁的外弧面，连接板的外弧面设有把手。

所述行走支撑结构由支撑件和滑轮组成，支撑件连接于轭铁两侧平面，滑轮安装于支撑件下部。

所述撬杆结构由连接件、撬盘和撬杆组成，连接件连接于行走支撑结构一侧，撬盘安装于连接件一侧，撬杆安装在撬盘上。

所述撬杆所在直线与撬盘旋转轴心不重合，撬盘旋转轴心为偏心。

所述支撑件为“7”型，上部转角处下平面紧贴于轭铁外弧面，下侧中间开有方槽，滑轮安装于方槽内。

所述连接件一侧为上薄下厚结构，另一侧探出有两个连接端，撬盘安装于两个连接端之间。

所述线圈为柔性线圈，线圈整体断面为拱形，其上弧面与永磁铁内弧面重合，平面所视线圈为倾斜曲折形状，工作导线长于端线，工作导线与端线不垂直。

所述轭铁弧面设有注胶通道A，永磁铁弧面设有与注胶通道相对应的注胶通道B。

优点及效果：

与传统压电超声检测比较，电磁超声检测在实际应用中有以下优势：对被测工件要求低，不需要与被测工件接触，就可向其发射和接收返回的超声波，因此对被探工件表面不要求特殊清理，较粗糙的表面也可直接探伤；电磁超声换能器不需要任何耦合介质，因其是靠电磁效应发射和接收超声波的，其能量转换则是在被测工件表面的趋肤层内进行的；适用范围广，电磁超声换能器可通过更换线圈产生不同种类的超声波。与横波模式电磁螺旋超声波比较，纵波模式传播速度高于横波模式传播速度，检测速度快。

电磁超声管道螺旋导波换能器可通过改变工作夹角，即工作导线与端线之间的夹角，产生不同升角的螺旋导波。与传统管道纵向超声导波或周向超声导波相比，该螺旋导波能实现管道纵向、周向、斜向即任意方向的超声波的产生和缺陷检测，使得电磁超声管道检测范围全面，广泛。