专利名称：导磁构件端部缺陷检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于检测设备，特别涉及应用漏磁检测原理检测导磁构件缺陷的装置。
本实用新型的一种导磁构件端部缺陷检测装置，包括检测部分和信号处理部分，检测部分的磁化器两磁极和检测探头由支撑件支撑位于一条轴线上、检测探头处于磁化器两极之间，信号处理部分包括信号采集及预处理器、信号处理器、显示器和控制器，其特征在于(1)检测部分还包括辅助导杆和扫描驱动机构，辅助导杆用高导磁材料制成、其截面积大于等于被测构件端面截面积，位于磁化器两磁极和检测探头的同一条轴线上，其杆身与磁化器一极相接触；
(2)扫描驱动机构连接检测探头或者辅助导杆、被测构件；(3)磁化器由2～50对磁钢迭放构成，其轴向有效工作长度L与被测构件端部待检长度L′关系为L≥4L′。
所述的导磁构件端部缺陷检测装置，所述检测探头可以为周向剖分的两级压紧结构，第一级压紧结构由外缘向心依次包括壳体、压簧、压块，压簧弹性连接壳体和压块、压块外侧与壳体内侧滑动接触；第二级压紧结构包括活动连接在压块侧面的扭簧、探测体以及装在其端部的霍尔元件和聚磁片。
所述的导磁构件端部缺陷检测装置，其进一步的特征在于所述探测体端部的霍尔元件置于两片聚磁片之间或者嵌于聚磁片之中，聚磁片由高导磁材料制成。
所述的导磁构件端部缺陷检测装置，扫描驱动机构可以采用推行汽缸、直线汽缸、电动推杆或步进电机。
当被测构件被送进装置时，与辅助导杆接触，辅助导杆紧贴被测构件的端面，由磁化器对被测构件端部和辅助导杆同时进行磁化。磁化器采用永磁磁钢作为励磁磁源，可根据被测构件横截面积的不同，选择磁钢使被测构件端部达到磁化饱和或近饱和状态。与以往磁化方式的不同之处在于不是对端部的某一局部进行磁化，而是通过磁路将被测端部整体进行磁化。形成磁路的关键在于增加了辅助导杆使得被测构件和辅助导杆共同构成导磁体，对漏磁检测法来讲，这种做法对漏磁信号的优化以及对背景噪声的抑制都有很大的改善。计算机发信号控制漏磁检测探头，使探头压紧并自动定心；扫描驱动机构开始动作实现检测探头与被测构件端部之间的相对运动，信号采集预处理器对探头采集到的信号进行放大、滤波等处理后将信号转化为数字信号，再由计算机信号处理系统进行分析处理，然后进行显示和打印。
本实用新型的扫描驱动机构，对不同的被检测构件，由于其大小、尺寸和重量之间较大的差异，所使用的扫描驱动机构可以不同。对于抽油杆、细钢棒之类较细较轻的构件，常采用一般的推行汽缸或电动推杆推动被测构件实现检测探头与被测构件的相对运动。但对于钻杆、油管等较粗较重的构件则采用直线汽缸或步进电机等带动检测探头扫描被测构件来完成检测。
本实用新型运用漏磁检测原理和方法，检测精度高、抗干扰能力强，操作人员劳动强度低；增加辅助导杆使得磁化器能够将被测端部整体磁化，从而解决对导磁构件进行检测时的端部盲区问题；两级压紧漏磁检测探头能够随着被测构件尺寸、形状的变化和构件端部尺寸的变化而自动适应和自动定心，使得设备能够用于不同规格的构件，投资少，并且能够抑制直径渐变、径向晃动、径向振动等不利因素对检测信号的影响；检测探头扫描方式灵活，根据被测构件的不同可以适当选择；检测结果显示清晰准确，减少工作人员的误判。本实用新型填补了用漏磁法检测构件端部盲区缺陷的空白，在油管、抽油杆、钻杆、钢棒等导磁构件的检测中具有广阔的应用前景。
图2和图3所示，检测探头(7)两级压紧和自动定心装置，采用周向剖分结构，对圆形端面可以上下剖分，并选用2～4个浮动检测单元，图中(22)为上半剖分体，(21)为下半剖分体；对椭圆形也可以采用上下剖分结构，周向剖分结构可以让被测构件能够方便地放进和从检测探头中方便地取出。(14)为探头壳体，压簧(15)一端连接壳体(14)另一端与压块(16)相连接。(15)、(16)一起构成第一级浮动压紧结构，沿被测构件周向布置，能够随着被测构件(5)尺寸的不同进行浮动，并且在探头合拢后始终保持与构件同心，能够将构件压紧以减少探头扫描引起的抖动等干扰。(17)为压紧扭簧，(18)为探测体，(17)、(18)一起构成第二级浮动结构，与第一级浮动结构连接在一起，沿被测构件周向布置，1～8个探测元件(霍尔元件)(20)和2～16片聚磁片(19)安装在其上，能够相对于第一级浮动装置做进一步的适应性浮动和调整。聚磁片(19)由高导磁材料制成，放置在霍尔元件的两侧，或将霍尔元件嵌于其中，如图4所示。
图5所示为现场检测的一抽油杆过渡区缺陷示意图，缺陷(23)为一环绕过渡区的深浅不一的槽，在油污下无法识别。采用本实用新型装置对其进行检测所得信号如图6所示，其中(24)、(25)、(27)信号幅值较大，为探头覆盖位置上存在的缺陷检测信号，(26)所对应缺陷特征和前面三处相同，只是深度稍小。
权利要求1.一种导磁构件端部缺陷检测装置，包括检测部分和信号处理部分，检测部分的磁化器两磁极和检测探头由支撑件支撑位于一条轴线上、检测探头处于磁化器两极之间，信号处理部分包括信号采集及预处理器、信号处理器、显示器和控制器，其特征在于(1)检测部分还包括辅助导杆和扫描驱动机构，辅助导杆用高导磁材料制成、其截面积大于等于被测构件端面截面积，位于磁化器两磁极和检测探头的同一条轴线上，其杆身与磁化器一极相接触；(2)扫描驱动机构连接检测探头或者辅助导杆、被测构件；(3)磁化器由2～50对磁钢迭放构成，其轴向有效工作长度L与被测构件端部待检长度L′关系为L≥4L′。
2.如权利要求1所述的导磁构件端部缺陷检测装置，其特征在于所述检测探头为周向剖分的两级压紧结构，第一级压紧结构由外缘向心依次包括壳体、压簧、压块，压簧弹性连接壳体和压块、压块外侧与壳体内侧滑动接触；第二级压紧结构包括活动连接在压块侧面的扭簧、探测体以及装在其端部的霍尔元件和聚磁片。
3.如权利要求2所述的导磁构件端部缺陷检测装置，其特征在于所述探测体端部的霍尔元件置于两片聚磁片之间或者嵌于聚磁片之中，聚磁片由高导磁材料制成。
4.如权利要求1、2或3所述的导磁构件端部缺陷检测装置，其特征在于扫描驱动机构采用推行汽缸、直线汽缸、电动推杆或步进电机。
专利摘要导磁构件端部缺陷检测装置，属于检测设备，特别涉及应用漏磁检测原理检测导磁构件缺陷的装置。用于快速准确地检测出导磁构件端部缺陷，解决常规漏磁法检测导磁构件时的端部盲区问题。本装置包括检测部分和信号处理部分，检测部分磁化器两磁极、检测探头和辅助导杆位于一条轴线上，检测探头为周向剖分的两级压紧结构，第一级压紧结构包括壳体、压簧、压块，第二级压紧结构包括扭簧、探测体及其端部的霍尔元件和聚磁片，信号处理部分包括预处理器、信号处理器、显示器和控制器。本装置增加辅助导杆解决检测时端部盲区问题、精度高、效率高、在油管、抽油管、钻杆、钢棒等构件检测中有广阔运用前景。
文档编号G01N27/82GK2575674SQ0228400
公开日2003年9月24日 申请日期2002年11月1日 优先权日2002年11月1日
发明者程顺峰, 康宜华, 武新军 申请人:华中科技大学