[发明专利]平面旋转涡流检测传感器及检测方法有效

专利信息
申请号: 201810792497.3 申请日: 2018-07-18
公开(公告)号: CN109115867B 公开(公告)日: 2022-09-02
发明(设计)人: 韩赞东;张瑛;吴东翰 申请(专利权)人: 清华大学;仓信无损检测设备苏州有限公司
主分类号: G01N27/904 分类号: G01N27/904
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 黄德海
地址: 10008*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 平面 旋转 涡流 检测 传感器 方法
【权利要求书】:

1.一种平面旋转涡流检测传感器,其特征在于,包括:

多个探头,所述多个探头在同一平面上按同一方向排列设置;

线圈,所述线圈位于所述多个探头上,所述线圈包括检测线圈、激励线圈和绝对线圈,用以传递涡流信号,其中,所述激励线圈绕在所述检测线圈外围,所述绝对线圈绕在所述激励线圈外围,所述检测线圈的线圈面、所述激励线圈的线圈面和所述绝对线圈的线圈面两两平行设置;

定子;以及

转子,所述转子与传感器同轴,且包覆于所述定子内,通过变压器耦合以在所述转子旋转时,产生旋转移动的涡流激励场,并对提离效应进行补偿,以得到检测结果,其中,所述转子与所述定子上缠绕多对耦合线圈,所述多个探头共用一对激励线圈,每个探头的所述检测线圈分别连接一对耦合线圈,每个探头的所述绝对线圈分别连接一对耦合线圈;

所述检测线圈包括第一至第四检测线圈,所述第一检测线圈和所述第三检测线圈采用“8字”绕法反向连接,所述第二检测线圈和所述第四检测线圈采用“8字”绕法反向连接,且两对检测线圈并联,以输出检测信号;

所述激励线圈包括第一激励线圈和第二激励线圈,所述第一激励线圈和第二激励线圈绕在所述检测线圈外围并通交流电,以使所述检测线圈产生感应电压,第一激励线圈和第二激励线圈串联,以实现等电流激励和独立激励;

所述绝对线圈包括第一绝对线圈和第二绝对线圈,所述绝对线圈绕在所述激励线圈外围,所述第一绝对线圈和第二绝对线圈串联,以进行提离效应的补偿;

所述多个探头的激励线圈同时通高频交流信号,以使检测线圈产生感应电压。

2.根据权利要求1所述的平面旋转涡流检测传感器,其特征在于,还包括:

电机,用于通过联轴器带动所述转子进行高速转动;

滚珠轴承,用于支撑所述传感器;

壳体,用于覆盖所述传感器。

3.一种平面旋转涡流检测方法,其特征在于,采用如权利要求1-2任一项所述的传感器,其中,方法包括以下步骤:

在所述激励线圈上施加交流电信号,以使所述检测线圈、绝对线圈同时产生感应的交流电压,其中,所述激励线圈绕在所述检测线圈外围,所述绝对线圈绕在所述激励线圈外围,所述检测线圈的线圈面、所述激励线圈的线圈面和所述绝对线圈的线圈面两两平行设置;

控制所述转子带动所述探头旋转;

将所述传感器平面正对待测试件,并沿预设扫查方向移动;

若经过缺陷,反向连接的所述第一和第三检测线圈的感应电压产生变化,进而输出差动信号,并经所述转子和所述定子间的所述耦合线圈输出,并对提离效应进行补偿,以得到测试结果,所述转子与所述定子上缠绕多对耦合线圈,多个所述探头共用一对激励线圈,每个探头的所述检测线圈分别连接一对耦合线圈,每个探头的所述绝对线圈分别连接一对耦合线圈,通过所述检测线圈、所述激励线圈和所述绝对线圈传递涡流信号;

所述检测线圈包括第一至第四检测线圈,所述第一检测线圈和所述第三检测线圈采用“8字”绕法反向连接,所述第二检测线圈和所述第四检测线圈采用“8字”绕法反向连接,且两对检测线圈并联,以输出检测信号;

所述激励线圈包括第一激励线圈和第二激励线圈,所述第一激励线圈和第二激励线圈绕在所述检测线圈外围并通交流电,以使所述检测线圈产生感应电压,第一激励线圈和第二激励线圈串联,以实现等电流激励和独立激励;

所述绝对线圈包括第一绝对线圈和第二绝对线圈,所述绝对线圈绕在所述激励线圈外围,所述第一绝对线圈和第二绝对线圈串联,以进行提离效应的补偿;

所述多个探头的激励线圈同时通高频交流信号,以使检测线圈产生感应电压。

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