[发明专利]周向旋转点式涡流传感器及检测方法

说明书

本发明公开了一种周向旋转点式涡流传感器及检测方法，其中，传感器包括：多个探头，所述多个探头均匀布置在转子的圆面上；线圈，所述线圈位于所述多个探头上；转子和定子，所述转子和定子上设置多个变压器耦合线圈，在所述转子高速旋转时产生高速旋转移动的涡流激励场，通过同心圆相对耦合实现信号传输，并通过调节程控增益实现周向上灵敏度的补偿，以得到检测结果。该传感器具有对纵向缺陷具有较高灵敏度、可以实现旋转偏心校正、提升检测精度及检测速度快的优点，且线圈采取对称绕制以提升抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及涡流传感器技术领域，特别涉及一种周向旋转点式涡流传感器及检测方法。

背景技术

在电力、核能、航空航天、机械制造等领域，尺寸精密、性能优异的管材及棒材是用量较大的关键材料。在电力部门，不锈钢管、钛合金管及铜管等被广泛用于锅炉管道和热交换器的制造。在核能领域，精密管棒材需要承受高温、高压以及核辐射，工作条件非常苛刻，因此对管棒材质量有很高要求。在航空航天领域，精密不锈钢管、高温合金管、波纹金属软管等管材的年使用量大概在5000吨左右，且对强度、韧性、疲劳性能等都有着较为严格的要求。金属管棒材在制造过程中一般都会采取拉拔工艺，纵向裂纹以及划痕等长条状的缺陷往往就成为了主要缺陷。因此，如何在生产过程中对此类缺陷进行有效检测对提高管棒材生产的成品率有着非常重要的意义。

为了保证金属管棒材的产品质量，通常都要在生产过程中设置无损检测工序，超声检测和涡流检测是两种可行的无损检测方法。相对于超声检测，涡流检测无需耦合剂，原理结构简单，因而在管棒材的自动检测中得到了更广泛的应用。涡流检测是一种以电磁感应原理为基础的检测方法，检测速度快，对管棒材的表面和近表面缺陷有很高的灵敏度。当载有高频交变电流的线圈靠近导体表面时，会在其表面感应出涡流，当表面或是近表面存在缺陷时，其涡流场就会产生变化，从而引起检测线圈的磁场变化。通过对检测线圈感应电压信号的处理分析，就可以达到探伤的目的。

现有技术中，用于进行管棒材缺陷检测的传感器通常为穿过式涡流传感器，一般有两个检测线圈。在进行检测时，将管棒材穿过通有交变电流的检测线圈内部，当检测到缺陷时，检测线圈的感应电压会发生变化。检测线圈的信号检出方式一般有两种，分别是双臂电桥输出和差动输出。在管棒材在线检测的使用实践中发现，穿过式涡流传感器对纵向裂纹，尤其是纵向长裂纹的检测不敏感，极易出现漏检情况。另外，在管棒材连续通过穿过式传感器时，总会存在一定的偏心率，从而造成对不同周向方位上缺陷的探测灵敏度不同。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种周向旋转点式涡流传感器，具有检测灵敏度高、检测速度快以及检测精度高的优点。

本发明的另一个目的在于提出一种周向旋转点式涡流检测方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种周向旋转点式涡流传感器，包括：多个探头，所述多个探头均匀布置在转子的圆面上；线圈，所述线圈位于所述多个探头上；转子和定子，所述转子和定子上设置多个变压器耦合线圈，在所述转子高速旋转时产生高速旋转移动的涡流激励场，通过同心圆相对耦合实现信号传输，并通过调节程控增益实现周向上灵敏度的补偿，以得到检测结果。

本发明实施例的周向旋转点式涡流传感器，通过在待检管棒材的圆周方向均匀地布置数个点式探头并高速旋转，进一步通过调节程控增益实现周向上灵敏度的补偿，从而实现对管棒材表面缺陷，尤其是纵向缺陷的检测，具有对纵向缺陷具有较高灵敏度、可以实现旋转偏心校正、提升检测精度及检测速度快的优点，且线圈采取对称绕制以提升抗干扰能力。

另外，根据本发明上述实施例的周向旋转点式涡流传感器还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述多个探头均匀布置在所述转子的圆面上，且距圆心的距离相等，以使检测时待测管棒材由所述转子中心孔穿过。