[发明专利]检测开口疲劳及应力腐蚀深裂纹的连环式涡流探头及方法

权利要求书

1.检测开口疲劳及应力腐蚀深裂纹的连环式涡流探头，包括激励元件、检测元件和固定架(9)；其特征在于：所述固定架(9)包括扫查架连接部(91)及元件安装部(92)，所述元件安装部(92)上设置有元件安装面(921)；所述激励元件、检测元件均安装在所述元件安装面(921)上；

所述激励元件包括大激励线圈(1)、大激励线圈绕线柱(6)、小激励线圈(2)、小激励线圈绕线柱(7)；所述大激励线圈绕线柱(6)、小激励线圈绕线柱(7)垂直固定安装在固定架(9)的元件安装面(921)上；所述大激励线圈(1)绕制在大激励线圈绕线柱(6)上，所述小激励线圈(2)绕制在小激励线圈绕线柱(7)上；

所述检测元件安装在激励元件旁边，包括检测线圈(3)、检测线圈绕线柱(8)、磁场屏蔽板(4)和磁场屏蔽筒(5)；所述磁场屏蔽板(4)为一圆形片，中心开设有供检测线圈绕线柱(8)穿过的通孔；所述磁场屏蔽筒(5)为两端开口的筒；所述磁场屏蔽板(4)、检测线圈(3)和磁场屏蔽筒(5)依次套在检测线圈绕线柱(8)上，检测线圈(3)位于磁场屏蔽板(4)和磁场屏蔽筒(5)形成的屏蔽外壳内；

所述检测线圈绕线柱(8)垂直固定安装在固定架(9)的元件安装面(921)上，与小激励线圈绕线柱(7)、大激励线圈绕线柱(6)依次线性排列；所述大激励线圈(1)、小激励线圈(2)和检测元件依次线性排列；

所述大激励线圈(1)、小激励线圈(2)和检测线圈(3)均为圆形涡流线圈；

所述大激励线圈(1)的直径大于小激励线圈(2)的直径，小激励线圈(2)的直径大于检测线圈(3)的直径；

所述大激励线圈绕线柱(6)和小激励线圈绕线柱(7)的直径大于检测线圈绕线柱(8)的直径；

向所述大激励线圈(1)和小激励线圈(2)中持续通入频率相同、电流大小不同、相位不同的稳态正弦交变电流进行激励；

所述大激励线圈(1)的尺寸为：外半径R_o1 =11.2mm，内半径R_i1 =9.2mm，高度H₁=1.6mm；

所述小激励线圈(2)的尺寸为：外半径R_o2 =3.2mm，内半径R_i2 =1.2mm，高度H₂=1.6mm；

所述检测线圈(3)基本尺寸为：外半径r_o3 =1.6mm，内半径r_i3 =0.6mm，高度h_C3=0.8mm；

大激励线圈(1)和小激励线圈(2)的中心距: S_1,2=28mm，小激励线圈(2)和检测线圈(3)的中心距：S_2,3=5mm;

所述小激励线圈(2)中电流I₂与大激励线圈中电流I₁的比例为I₂/I₁=0.01-0.35，相位差为100-140度。

2.如权利要求1所述的检测开口疲劳及应力腐蚀深裂纹的连环式涡流探头，其特征在于：所述大激励线圈(1)、小激励线圈(2)、大激励线圈绕线柱(6)、小激励线圈绕线柱(7)、检测线圈(3)和检测线圈绕线柱(8)顶端面齐平。

3.如权利要求1所述的检测开口疲劳及应力腐蚀深裂纹的连环式涡流探头，其特征在于：所述磁场屏蔽板(4)、检测线圈(3)和磁场屏蔽筒(5)的轴线重合。

4.如权利要求1所述的检测开口疲劳及应力腐蚀深裂纹的连环式涡流探头，其特征在于：所述扫查架连接部(91)上设置有多个安装孔(10)。

5.如权利要求4所述的检测开口疲劳及应力腐蚀深裂纹的连环式涡流探头，其特征在于：所述安装孔(10)有两个，对称分布于扫查架连接部(91)上。

6.如权利要求1所述的检测开口疲劳及应力腐蚀深裂纹的连环式涡流探头，其特征在于：所述大激励线圈绕线柱(6)、小激励线圈绕线柱(7)、检测线圈绕线柱(8)和固定架(9)均由PVC材料制成；所述大激励线圈(1)、小激励线圈(2)和检测线圈(3)均由漆包线绕制而成。