[发明专利]一种核电站涡流检测探头的制作方法

权利要求书

1.一种核电站涡流检测探头的制作方法，所述探头的等效电路为直流电阻R_dc和电感L串联后与寄生电容Cs并联,其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

a.采用数值计算方法求得Cs和Rdc，采用有限元计算方法求得L；

b.根据计算出来的Cs、Rdc、L，结合探头等效电路模型计算出探头阻抗;

c.根据所需探头频率范围以及所述探头阻抗获得阻抗频率公式；

d.利用阻抗频率公式并根据所需的阻抗和频率范围，确定探头的参数从而制作符合需求的探头；

所述寄生电容Cs采用六边形绕组线圈模型，在标准绕线中，新层线圈绕组的起始位置与上一层线圈绕组的末端一致，在折绕绕线中，每一层绕组的起始位置固定在线圈的一端，

对于由两个平行板组成的电容器，在圆柱坐标系中，圆柱涂层dCin的基本电容为

（1）

其中ε₀是真空中的介电常数；ε_r是绝缘涂层的相对介电常数；d_o是导线的外直径，d_i是导线去掉绝缘涂层的内直径；l_t是每匝线圈的平均长度，，D_o为线圈的外直径，D_i为线圈的内直径，

空气间隙的基本电容表示为

（2）

匝间的基本电容表示为

（3）

导线内部的匝间电容的C_tti可以通过下式获得

（4）

可以通过式(4)计算两个内部相邻层的电容C_lli，且C_lli= C_tti；

与之相同，导线外部总的匝间电容C_tto用下式获得

（5）

其中

（6）

可得标准绕线和折绕绕线的六边形绕组线圈模型的寄生电容分别为

（7）

其中Nm是每层线圈的匝数，N_m = l/d_o；N_l是线圈的层数，N_l = (D-d)/2kd_o；N是线圈的总匝数，N = N_mN_l = (D-d)l/2kd_o2；k是一个填充系数。

2.根据权利要求1所述的核电站涡流检测探头的制作方法，其特征在于：导线电阻与电阻率的关系如下式所示

（8）

其中ρ为电阻率，l为电阻长度，S为电阻的截面积；可得直流电阻R_dc长度l为

（9）

其中ξ_z和ξ_r是填充系数，对于六边形绕组线圈模型ξ_z = 0，ξ_r = d_o−d_osin(π/3)；

则，直流电阻R_dc

（10）。