原位涡流检测传感器的制作方法

本申请涉及涡流检测技术领域，更具体地说，涉及一种原位涡流检测传感器。

背景技术：

涡流检测是指利用电磁感应原理，通过测量被检工件内感生涡流的变化来无损地评定导电材料及其工件的某些性能，或发现缺陷的无损检测方法。在工业生产中，涡流检测是控制各种金属材料及少数石墨、碳纤维复合材料等非金属导电材料及其产品品质的主要手段之一，在无损检测技术领域占有重要的地位。在航空发动机维修中，涡流检测是原位检测发动机叶片裂纹损伤的主要方法。

涡流检测不需要耦合剂，与检测对象可以有一定距离或直接接触，能够进行多种测量，该型发动机叶片位置较为特殊，可通过设计专用传感器进行原位检测，实现疲劳裂纹监控，可在短时间内重复采集数据。但是，传统的涡流检测传感器容易受检测件的实际安装位置限制，不便直接与检测件接触，使得检测结果具有较大的误差，同时不便于使用者操作。

因此，如何解决现有的涡流检测传感器受检测件的实际安装位置限制，不便操作检测，且检测结果误差大的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。

技术实现要素：

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种原位涡流检测传感器，其能够解决现有的涡流检测传感器受检测件的实际安装位置限制，不便操作检测，且检测结果误差大的问题。

本申请提供了一种原位涡流检测传感器，包括有探头、握把、连接在所述探头和所述握把之间的连接套管和连接插座，所述探头包括有与所述连接套管固定的杆状的外壳和固定在所述外壳内的线圈绕组，所述外壳远离所述连接套管的第一端面设置有供所述线圈绕组嵌入固定的安装孔和用于卡在检测件边缘的凸台，所述凸台位于所述第一端面的边沿、并与所述外壳的外侧壁平齐，所述连接套管、所述外壳和所述安装孔同轴设置。

优选地，所述凸台沿远离所述外壳的方向延伸、且延伸方向与所述第一端面垂直。

优选地，所述第一端面设置为v型坡面，且所述安装孔位于所述第一端面的坡峰。

优选地，所述第一端面的坡峰通过圆弧过渡。

优选地，所述握把包括有圆柱形的持握部和圆台形的尾部，所述尾部的横截面积沿远离所述持握部的方向逐渐变小。

优选地，所述连接套管设置为钛合金材质，且所述连接套管的长度设置为16-17mm，直径为2-3mm。

优选地，所述线圈绕组包括有磁芯、绕在所述磁芯上的激励线圈和接收线圈、电容，所述接收线圈相对于所述激励线圈靠近所述安装孔的开口；所述激励线圈和所述接收线圈的匝数分别为15-17匝和31-33匝，所述电容为8-12pf。

优选地，所述安装孔的内径设置为1.5mm，所述磁芯设置为直径1mm的锰锌，所述激励线圈和所述接收线圈均设置为直径0.08mm的铜漆包线。

优选地，所述激励线圈和所述接收线圈之间的距离为2-3mm。

优选地，所述安装孔与所述凸台之间的距离为1mm。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

连接套管连接在探头和握把之间，用于加长探头和握把之间的距离，由于检测件安装位置狭小，在使用时，手握握把，通过连接套管可以将探头伸入到检测件的位置，并使得探头与检测件相抵，有利于提升检测的精确度，并便于使用者操作检测；凸台位于第一端面的边沿、并与外壳的外侧壁平齐，鉴于检测件的实际安装位置限制，人不便于接触，为更加贴切检测部位，凸台的设计可以使得与检测件的接触部分形成阶梯状，检测时可将凸台卡在检测件边缘，进而保证检测的稳定性和准确性；安装孔用于供线圈绕组嵌入并固定，而且，连接套管、外壳和安装孔同轴设置，以使得安装孔位于外壳的中轴线上，并保证线圈绕组位于外壳的中轴线上，有利于提升检测精确性。

进一步地，激励线圈用于在被检件中激励产生磁场和涡流，接收线圈用于接收被检件中的缺损信息；所述电容是起稳定磁场及消除被检件厚度、曲率等变化引起的干扰信号作用，使检测更可靠；所述磁芯起支撑激励线圈和接收线圈及聚焦磁场作用，提高检测灵敏度并提高缺陷定位精度；所述连接插座起连接传感器和涡流检测仪作用，将涡流检测传感器信号传输给仪器显示；探头前端与工件接触面之间增加一层防磨胶，延长传感器使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一些示例性实施例示出的本一种原位涡流检测传感器的结构图；

图2是根据一些示例性实施例示出的外壳的主视图；

图3是根据一些示例性实施例示出的外壳的俯视图；

图4是根据一些示例性实施例示出的放置式线圈结构示意图；

图5是根据一些示例性实施例示出的绝对式检测线圈的接线方式图。

图中：1、探头；2、握把；3、连接套管；4、外壳；5、第一端面；6、安装孔；7、凸台；8、线圈绕组。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置或方法的例子。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

参考图1-图5，本具体实施方式提供了一种原位涡流检测传感器，包括有探头1、握把2、连接套管3和连接插座，其中，探头1用于对检测件进行探测，握把2供使用者持握，连接套管3连接在探头1和握把2之间，用于加长探头1和握把2之间的距离，由于检测件安装位置狭小，在使用时，手握握把2，通过连接套管3可以将探头1伸入到检测件的位置，并使得探头1与检测件相抵，有利于提升检测的精确度，并便于使用者操作检测。

通过连接插座可以起连接探头1和涡流检测仪作用，将检测的信号传输给仪器显示，具体地，连接插座设置在握把2上、并与探头1电连接，线路可以穿设在连接套管3内部。

探头1包括有外壳4和线圈绕组8，其中，外壳4呈杆状、固定在连接套管3的端部，外壳4的第一端面5为远离连接套管3的一个端面，第一端面5上设置有安装孔6和凸台7。其中，凸台7位于第一端面5的边沿、并与外壳4的外侧壁平齐，鉴于检测件的实际安装位置限制，人不便于接触，为更加贴切检测部位，凸台7的设计可以使得与检测件的接触部分形成阶梯状，检测时可将凸台7卡在检测件边缘，进而保证检测的稳定性和准确性；安装孔6用于供线圈绕组8嵌入并固定，而且，连接套管3、外壳4和安装孔6同轴设置，以使得安装孔6位于外壳4的中轴线上，并保证线圈绕组8位于外壳4的中轴线上，有利于提升检测精确性。

其中，在外壳4的第一端面设置有防磨胶，以使得探头1前端与工件接触面之间增加一层防磨胶，延长传感器使用寿命。

需要说明的是，外壳4采用黑色耐高温工程塑料，具有良好的加工性能和硬度，有利于凸台7和安装孔6的加工。而且，凸台7可以设置为薄板状，有利于卡在检测件的边缘，安装孔6可以设置为通孔，方便线圈绕组8的接线。

如此设置，本一种原位涡流检测传感器可以伸入到检测件的狭小安装空间，手握握把2，通过连接套管3可以将探头1伸入到检测件的位置，并使得探头1与检测件相抵，有利于提升检测的精确度，并便于使用者操作检测；而且凸台7的设计可以使得与检测件的接触部分形成阶梯状，检测时可将凸台7卡在检测件边缘，更加贴切检测部位，进而保证检测的稳定性和准确性。

本实施例中，凸台7沿远离外壳4的方向延伸、且凸台7的延伸方向与外壳4的第一端面5垂直，在使用时，沿轴向移动连接套管3即可带动外壳4和凸台7轴向位移，提升了对探头1位置操控的准确性，进而便于使用者检测操作。

如图2-3所示，外壳4的第一端面5设置为对称的坡面、以形成v型坡面，而安装孔6位于该v型坡面的坡峰位置，在检测时，可以将线圈绕组8凸出在坡峰的位置，进而便于线圈绕组8将检测部位抵紧，保证良好的检测精确性。由于第一端面5与凸台7垂直，以使得第一端面5的坡峰所在的直线垂直于凸台7。

当然，为了便于安装孔6的加工，以及加强线圈绕组8的连接稳定性，外壳4的第一端面5的坡峰处通过圆弧过渡。

需要说明的是，外壳4可以设置为方柱状，第一端面5具有四个侧边，凸起位于其中一个侧边上，并与凸起相邻的两个侧边之间形成v型坡面，如此便于探头1的加工制作。

握把2包括有握持部和尾部，握持部呈圆柱状、并与连接套管3固定，尾部呈圆台状、并位于远离连接套管3的一端，而且尾部的横截面积沿远离持握部的方向逐渐变小，这样，握把2的设计满足人体工程学设计，便于操作。当然，握把2可以包括有首部，该首部设置为圆台形。

为尽量减少造成的涡流损耗，连接套管3采用不导磁的钛合金，由于检测件安装位置狭小，故选用的连接套管3的直径为2-3mm，优选为2mm，厚度为0.5mm，长度为16-17cm，优选为17mm，以便于连接套管3伸入并在狭小的空间操作。

本实施例中，线圈绕组8包括有磁芯、电容、激励线圈和接收线圈，其中，磁芯起支撑激励线圈绕组和接收线圈绕组及聚焦磁场作用，提高检测灵敏度并提高缺陷定位精度；如图5所示，电容、激励线圈和接收线圈均绕在磁芯上，且接收线圈相对于激励线圈靠近安装孔6的开口，在使用时，激励线圈在检测件上形成磁场和涡流，接收线圈用于对形成的涡流轴向检测，以接收被检件中的缺损信息。这里，根据涡流检测原理，结合实际检测对象材料，激励线圈和接收线圈的匝数分别为15-17匝和31-33匝，这里，优选为激励线圈和接收线圈的匝数分别为16匝和32匝，有利于提升检测精确度。而且，电容设置为8-12pf，优选为10pf，有利于起稳定磁场及消除被检件厚度、曲率等变化引起的干扰信号作用，使检测更可靠。

其中，安装孔6的内径设置为1.5mm，磁芯设置为直径1mm的锰锌，激励线圈和接收线圈均设置为直径0.08mm的铜漆包线，这样，线圈绕组8可以深入到安装孔6内，方便拆装，而且检测效果较佳。

经理论结合试验得到，激励线圈与接收线圈距离为2-3mm，优选为2mm，检测到的试验结果最佳。

安装孔6与凸台7之间的距离为1mm，这样，既可以保证线圈绕组8连接的稳固性，又可以减小外壳4造成的涡流损耗。

根据检测部位，采用绝对式检测线圈接线方式，如图5所示。

为满足涡流信号有效渗透并提高检测灵敏度，检测频率选择1.2mhz。

可以理解的是，关于线圈绕组8设计，总体采用放置式线圈结构，如图4所示，线圈绕组8的设计包括：线圈缠绕方式、磁芯直径选择、铜漆包线直径选择、激励线圈匝数、接收线圈匝数、激励线圈和接收线圈的距离、电容的大小、检测频率。在使用时，将一种原位涡流检测传感器接入专用涡流检测设备，设置上述实施例中的参数信息，即可进行检测，且检测结果精确。

需要说明的是，本文所表述的“第一”“第二”等词语，不是对具体顺序的限制，仅仅只是用于区分各个部件或功能。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。