[发明专利]一种核电站涡流检测探头的制作方法

说明书

本发明公开了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C_s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。为涡流检测探头的选择，提供快捷、高效、可靠和经济的评价手段。

技术领域

本发明属于核电检测设备领域，特别涉及一种核电站涡流检测探头的制作方法。

背景技术

在设计生产涡流检测探头时需要确定各种参数，包括：⑴探头类型：⑵探头导线的相对介电常数；⑶探头导线的电阻率；⑷当探头带磁芯时，磁芯的电导率；⑸当探头带磁芯时，磁芯的相对磁导率；⑹探头线圈的外径；⑺探头线圈的内径；⑻探头导线的外径；⑼探头导线的内径；⑽探头线圈的高度；⑾当探头为差分线圈时，两个线圈的间距；⑿当探头带磁芯时，磁芯的直径；⒀当探头带磁芯时，磁芯的高度；⒁输入探头的电流；⒂探头的绕线方式；目前没有一个明确的方法根据需要的探头频率确定上述参数的方法，多采用绕制完成后测试，根据测试不断调整各参数，生产效率极低。

发明内容

本发明的目的是提供一种探头的核电站涡流检测探头的制作方法，能够快递准确的制作出符合要求的探头。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：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C_s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C_s和R_dc，采用有限元计算方法求得L；

b.根据计算出来的C_s、R_dc、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。

优化的，所述寄生电容C_s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dC_in的基本电容为

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，l_t＝π(D_o+D_i)/2，Do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

匝间的基本电容表示为

导线内部的匝间电容的C_tti可以通过下式获得

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；