[发明专利]高温铸锻件持续检测电磁超声探头、探伤装置及探伤方法

权利要求书

1.一种高温铸锻件持续检测电磁超声探头，包括探头外壳(9)，设置于所述探头外壳(9)的腔体内的永磁体(1)，设置于所述探头外壳(9)外底部下方的激励线圈(3)和接收线圈(4)，其特征在于，所述激励线圈(3)和接收线圈(4)均为导线绕制的与所述探头外壳(9)底部平行的螺旋线圈结构，所述导线由3～35根均匀涂抹陶瓷涂层(10)的银线(11)捆绑成一簇而成；所述永磁体(1)下方设置有耐高温磁座(2)，所述磁座(2)的中轴线与所述激励线圈(3)所在平面垂直；所述探头外壳(9)侧壁靠近底部设置有若干抽水口(6)，所述探头外壳(9)的顶部设置有进水口(7)，所述探头外壳(9)与所述永磁体(1)及所述磁座(2)之间的空腔构成水循环冷却通道(5)；

所述接收线圈(4)由多个螺旋线圈首尾串联而成，且所述接收线圈(4)的多个螺旋线圈绕所述激励线圈(3)一周。

2.根据权利要求1所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述银线(11)线径为0.015mm～0.08mm，所述银线(11)表面涂抹的陶瓷涂层(10)的厚度为0.03mm～0.07mm，所述导线外层涂覆有0.05mm～0.1mm厚的耐高温胶(12)。

3.根据权利要求1所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述磁座(2)底部为内凹球面结构，该内凹球面结构可将所述永磁体(1)提供的发散式偏置磁场聚焦使其垂直于所述激励线圈(3)。

4.根据权利要求1所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述进水口(7)连接水管用于进水，所述若干抽水口(6)连接抽水水泵进行抽水式出水。

5.根据权利要求1所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述探头外壳(9)包括主壳体和位于所述主壳体顶部的上盖，所述上盖底部设置有用于固定所述永磁体(1)的定位支架(8)。

6.根据权利要求1所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述探头外壳(9)由黄铜制成，且所述探头外壳(9)底部厚度为0.2mm～1mm。

7.根据权利要求1所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述永磁体(1)为圆柱体的钕铁硼永磁体或钐钴永磁体，所述磁座(2)为坡莫合金、铁镍合金、MnZn铁氧体中的一种材料制成。

8.一种高温铸锻件持续检测电磁超声探伤装置，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的探头，以及PC机、激励电路和接收电路；

所述激励电路包括依次连接的DA信号发生器、功率放大器、激励端阻抗匹配电路，所述探头的激励线圈(3)的两端均与所述激励端阻抗匹配电路连接；

所述接收电路包括依次连接的接收端阻抗匹配电路、前置放大器、滤波器和AD信号采集卡，所述探头的接收线圈(4)的两端均与所述接收端阻抗匹配电路连接；

所述DA信号发生器、AD信号采集卡均与所述PC机连接。

9.一种利用权利要求8所述高温铸锻件持续检测电磁超声探伤装置的探伤方法，其特征在于，包括如下步骤：

在激励线圈(3)内通入高频、大功率正弦脉冲串电流，从而激发出横波超声，沿被测试样厚度方向传播；

接收线圈(4)接收超声波转化为的电信号，经过放大、滤波后，转换为数字信号传至PC机，读取始波与缺陷回波之间的时间差t；

按照公式d＝1/2*v*t计算缺陷到试样表面的距离d，从而完成缺陷的定位分析，v为超声在被测试样材料内的传播速度；根据被测试样的温度进行修正并与事先预制平底孔的金属试样进行缺陷回波信号对比，确定缺陷的当量直径。