[发明专利]一种基于类太极图的平面涡流传感器

说明书

本发明提供一种基于类太极图的平面涡流传感器，其激励线圈的优势在于可以在平面涡流传感器扫描轴线上感应出相互垂直的涡流，提高平面涡流传感器对不同方向的短裂纹的检出能力；其检测线圈的优势在于，通过内部延伸由四个半圆弧形成的“8”字形区域，使自身内部空出一部分面积，可以有效提取裂纹对涡流扰动后引起的磁场的变化；此外，由本发明的激励线圈和检测线圈构成的平面涡流传感器还具有完全差动激励特性，可以有效降低无裂纹时平面涡流传感器的输出信号，并能够抑制提离噪声的影响；本发明的平面涡流传感器可以设置在柔性基地上，尤其适用于检测具有复杂曲面的导电金属零件的表面、近表面的裂纹。

技术领域

本发明属于电磁无损检测技术领域，尤其涉及一种基于类太极图的平面涡流传感器。

背景技术

柔性平面涡流传感器技术对具有曲面等复杂表面金属构件表面、近表面裂纹的检测具有灵敏度高，抗提离噪声性能强等优势。涡流传感器对裂纹的检出能力与传感器在被检测导体零件中的涡流方向分布有关，尤其是对短裂纹检测时，当导体中的涡流方向与裂纹方向相互平行时，传感器对这种裂纹不再敏感。因此，需要提供一种传感器线圈，使其在导体中感应出的涡流在扫描轴线上分布在更多方向上，降低涡流传感器对不同方向裂纹检出能力的差异，从而降低涡流传感器漏检率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于类太极图的平面涡流传感器，能够提高平面涡流传感器对不同方向的短裂纹的检出能力以及有效提取裂纹对涡流扰动后引起的磁场的变化。

一种基于类太极图的平面涡流传感器，包括重合放置的激励线圈和检测线圈，所述激励线圈包括顺次串联的第一半圆弧、第二半圆弧、第三半圆弧以及第四半圆弧；其中，所述第一半圆弧与第四半圆弧的半径相同，且开口相对，形成一个圆圈结构；所述第二半圆弧与第三半圆弧串联在第一半圆弧与第四半圆弧所形成的圆圈结构内部，且第二半圆弧与第三半圆弧的半径之和与第一半圆弧的半径相同，同时，第二半圆弧与第三半圆弧的开口方向相反；

所述检测线圈包括外检测线圈和内检测线圈，其中，所述外检测线圈由开口相对的半圆弧A和半圆弧B串联形成；所述内检测线圈由四个半圆弧串联形成，其中，四个半圆弧两两为一组，同属一组的半圆弧开口方向相同，不同组间的半圆弧开口相对。

进一步地，所述激励线圈还包括激励电流输入段和激励电流输出段；其中，所述激励电流输入段与第一半圆弧的自由端相连，激励电流输出段与第四半圆弧的自由端相连，所述的内检测线圈和外检测线圈均有导线引出。

一种基于类太极图的平面涡流传感器，包括重合放置的激励线圈和检测线圈，所述激励线圈包括第一半圆弧、第二半圆弧、第三半圆弧以及第四半圆弧；其中，第二半圆弧与第三半圆弧串联后，整体再分别与第一半圆弧和第四半圆弧并联；所述第一半圆弧与第四半圆弧的半径相同，且开口相对，形成一个圆圈结构，同时，所述第二半圆弧与第三半圆弧串联在第一半圆弧与第四半圆弧所形成的圆圈结构内部，且第二半圆弧与第三半圆弧的半径之和与第一半圆弧的半径相同，同时，第二半圆弧与第三半圆弧的开口方向相反；

所述检测线圈包括外检测线圈和内检测线圈，其中，所述外检测线圈由开口相对的半圆弧A和半圆弧B串联形成；所述内检测线圈由四个半圆弧串联形成，其中，四个半圆弧两两为一组，同属一组的半圆弧开口方向相同，不同组间的半圆弧开口相对。

进一步地，所述激励线圈还包括激励电流输入段和激励电流输出段，且两者分别连接在第一半圆弧的两端，所述的内检测线圈和外检测线圈均有导线引出。

一种基于类太极图的平面涡流传感器，包括重合放置的激励线圈和检测线圈，所述激励线圈包括顺次串联的第一半圆弧、第二半圆弧、第三半圆弧以及第四半圆弧；其中，所述第一半圆弧与第四半圆弧的半径相同，且开口相对，形成一个圆圈结构；所述第二半圆弧与第三半圆弧串联在第一半圆弧与第四半圆弧所形成的圆圈结构内部，且第二半圆弧与第三半圆弧的半径之和与第一半圆弧的半径相同，同时，第二半圆弧与第三半圆弧的开口方向相反；