[发明专利]针对钢丝绳断丝缺陷检测的S型阵列涡流探头及检测方法

权利要求书

1.针对钢丝绳断丝缺陷检测的S型阵列涡流探头，包括激励探头装置和检出探头装置，其特征在于：所述激励探头装置套在钢丝绳(1)外，由圆柱线圈骨架(2)以及螺旋状缠绕在圆柱线圈骨架(2)内侧的三部分间隔分布的激励线圈导线(3)组成；检出探头装置由多个沿着螺旋线方向阵列的椭圆形线圈骨架(4)和缠绕在椭圆形线圈骨架(4)上的检出线圈(5)组成，椭圆形线圈骨架(4)两两紧密排布，紧密排布的两个椭圆形线圈骨架(4)及其上缠绕的检出线圈(5)组成一个差动涡流检测单元(6)，差动涡流检测单元(6)中的两个相邻检出线圈(5)信号相减，即获得差动涡流检测单元(6)的检出信号即紧密排布的两个椭圆形线圈骨架(4)相切处的检出信号；所述检出探头装置的差动涡流检测单元(6)沿螺旋线附在激励线圈导线(3)上；钢丝绳(1)置于所述激励线圈导线(3)产生的交变磁场中，其表面和近表面会感生出沿钢丝绳螺旋扭转方向分布的涡流。

2.根据权利要求1所述的针对钢丝绳断丝缺陷检测的S型阵列涡流探头，其特征在于：所述激励线圈导线(3)由三部分组成，在圆柱线圈骨架(2)横截面上等间距分布，其中相邻的两部分激励线圈导线(3)在圆柱线圈骨架(2)外侧连接，实际只有一束激励线圈导线。

3.根据权利要求1所述的针对钢丝绳断丝缺陷检测的S型阵列涡流探头，其特征在于：所述激励线圈导线(3)呈螺旋线型缠绕在圆柱线圈骨架(2)上，螺旋线的升角为180°。

4.根据权利要求1所述的针对钢丝绳断丝缺陷检测的S型阵列涡流探头，其特征在于：所述差动涡流检测单元(6)总数为9个，分布于圆柱线圈骨架(2)内侧的三个等间距高度上，每个高度间隔120度放置一个差动涡流检测单元(6)，对应的，所述椭圆形线圈骨架(4)和检出线圈(5)的数量为18个。

5.采用权利要求1至4任一项所述的针对钢丝绳断丝缺陷检测的S型阵列涡流探头进行缺陷检测的方法，其特征在于：

首先，向激励线圈导线(3)中通入稳态的正弦激励电流，周围产生交变磁场，置于该交变磁场中的钢丝绳(1)中将感生出交变涡流场，交变的涡流又会感生出次生磁场，断丝缺陷的存在会影响次生磁场，导致检出线圈(5)的检出信号发生相应变化；

其次，在激励过程中，附在激励线圈导线(3)上的每组差动涡流检测单元(6)的两个检出线圈(5)均产生检出信号，差动涡流检测单元(6)中的两个相邻检出线圈(5)信号相减，即获得差动涡流检测单元(6)的检出信号即紧密排布的两个椭圆形线圈骨架(4)相切处的检出信号，通过分析差动涡流检测单元(6)检出信号的变化即获得断丝缺陷的位置；能够有效降低探头提离距离和倾斜角度改变的干扰；

最后，圆柱线圈骨架(2)能够在钢丝绳(1)上沿轴向移动进行轴向扫描，与此同时附在激励线圈导线(3)上的差动涡流检测单元(6)也会在钢丝绳(1)轴向保持同步运动；多个阵列的差动涡流检测单元(6)实时捕捉当前轴向位置的检出信号，提取每个差动涡流检测单元(6)检出信号与无缺陷钢丝绳检出信号进行比较，即可判断缺陷的具体位置。