[发明专利]一种串联型平面涡流传感器

说明书

本发明提供一种串联型平面涡流传感器，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微裂纹的检出能力；其检测线圈的优势在于，通过内部延伸由波浪线a和波浪线b形成的波浪形沟道，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。

技术领域

本发明属于电磁无损检测技术领域，尤其涉及一种串联型平面涡流传感器。

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，本发明提供一种串联型平面涡流传感器，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。

一种串联型平面涡流传感器，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，形成一个不封闭圆圈结构；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不封闭圆圈结构内部，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；

所述检测线圈的外轮廓为由半圆弧A和半圆弧B开口相对而形成的不封闭圆圈结构，且该不封闭圆圈结构的半径与激励线圈中的不封闭圆圈结构的半径相同，同时，半圆弧A的一端接有波浪线a，半圆弧B与半圆弧A同侧的一端接有波浪线b，且波浪线a和波浪线b位于检测线圈外轮廓的内部，同时两者的自由端相接；

所述第二半圆弧和第三半圆弧落入波浪线a和波浪线b围成的区域中。

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。

进一步地，所述第二半圆弧与第三半圆弧的半径相同。

一种串联型平面涡流传感器，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、第二异形曲线、第三异形曲线以及第四半圆弧；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，形成一个不封闭圆圈结构；同时，将所述不封闭圆圈结构按S形划分为两个区域，则第二异形曲线沿第一半圆弧和S形围成区域的轮廓盘旋多圈绕制而成，第三异形曲线沿第四半圆弧和S形围成区域的轮廓盘旋多圈绕制而成；所述第二异形曲线与第三异形曲线的自由端串联在第一半圆弧与第四半圆弧所形成的不封闭圆圈结构内部，同时，第二异形曲线与第三异形曲线呈中心对称；

所述检测线圈的外轮廓为由半圆弧A和半圆弧B开口相对而形成的不封闭圆圈结构，且该不封闭圆圈结构的半径与激励线圈中的不封闭圆圈结构的半径相同，同时，检测线圈向其内部延伸有两个异形沟道，且第二异形曲线和第三异形曲线落入两个异形沟道的区域中。

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。

有益效果：