一种利用涡流探伤的阵列探头的制作方法

本发明涉及涡流探伤，特别涉及一种利用涡流探伤的阵列探头。

背景技术：

1、目前，无损检测与无损评价技术是在物理学、材料科学、断裂力学、机械工程、电子学、计算机技术、信息技术以及人工智能等学科的基础上发展起来的一门应用工程技术。随着现代工业和科学技术的发展，无损检测与无损评价技术正日益受到各个工业领域和科学研究部门的重视，不仅在产品质量控制中其不可替代的作用已为众多科技人员和企业界所认同，而且对运行中设备的在役检查也发挥着重要作用。作为一种新兴的检测技术，其具有以下特征：无需大量试剂；不需前处理工作，试样制作简单；即使检测，在线检测；不损伤样品，无污染等等。

2、无损检测ndt(non-destructive testing)，就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿命等)的所有技术手段的总称。

3、与破坏性检测相比，无损检测具有以下显著特点：

4、(1)非破坏性

5、(2)全面性

6、(3)全程性

7、(4)可靠性问题。

8、无损检测分为常规检测技术和非常规检测技术。常规检测技术有：超声检测ultrasonic testing(缩写ut)、射线检测radiographic testing(缩写rt)、磁粉检测magnetic particle testing(缩写mt)、渗透检验penetrant testing(缩写pt)、涡流检测eddy current testing(缩写et)。非常规无损检测技术有：声发射acoustic emission(缩写ae)、红外检测infrared(缩写ir)、激光全息检测holographic nondestructive testing(缩写hnt)等。

9、涡流阵列技术是近些年发展的一项新的涡流检测技术，通过涡流检测线圈结构的特殊设计，并借助于涡流仪和配套计算机强大的分析、计算及处理功能，实现对材料和零件的快速有效地检测，检查覆盖面积大，检测效率和检测灵敏度高。

10、但是，现有的涡流检测技术存在：

11、检测效率低、缺陷检出灵敏度低、操作复杂，检测结果易受环境干扰、需要耦合剂、扫描模式更单一，数据分析耗时长、无法确定缺陷的形状和周向位置。

技术实现思路

1、本发明提供一种利用涡流探伤的阵列探头，用以解决上述背景技术的情况。

2、本发明提出一种利用涡流探伤的阵列探头，包括定心框架和阵列式排布在定心框架中部的扁平线圈构成；其中，

3、扁平线圈包括激发线圈和接收线圈；

4、激发线圈用于发送探伤涡流；

5、接收线圈用于接收探伤反馈信号。

6、在本发明的一种实施例中：所述接收线圈在工作时，划分为第一接收线圈、第二接收线圈和第三接收线圈；

7、第一接收线圈、第二接收线圈和激发线圈进行轴向检测；

8、第三接收线圈和激发线圈进行周向检测。

9、在本发明的一种实施例中：

10、定心框架内设置有fpga逻辑可编程器件、信号发生电路、多路复用电路和信号放大电路；其中，

11、多路复用电路包括多路复用发送电路和多路复用接收电路，复用发送电路和多路复用接收电路之间设置有cpld可编程器件；

12、信号放大电路包括涡流差分放大电路和ad信号放大电路；

13、fpga逻辑可编程器件与信号发生电路电连接，信号发生电路的输出端与多路复用发送电路的输入端电连接，fpga逻辑可编程器件还与多路复用接收电路的输入端电连接；

14、多路复用发送电路的输出端与涡流差分放大电路的输入端电连接；

15、多路复用接收电路的输出端与ad信号放大电路的输入端电连接；

16、信号发生电路用于生成激发线圈的激励信号源；

17、多路复用电路用于多发多收多路复用；

18、信号放大电路用于调节激发线圈和接收线圈的发射-接收挡位。

19、在本发明的一种实施例中：所述信号发生电路包括da转换芯片、第一差分放大器、第二差分放大器、第三差分放大器、第四差分放大器；其中，

20、第一差分放大器和第二差分放大器构成第一差分放大电路，第一差分放大器和第二差分放大器之间设置有第一滤波电路电连接；

21、第三差分放大器和第四差分放大器构成第二差分放大电路，第三差分放大器和第四差分放大器之间设置有第二差分放大电路。

22、在本发明的一种实施例中：所述多路复用电路包括双电源模仿开关、仪器放大器和多路复用器和射频同轴连接器；其中，

23、多路复用器输出端与仪器放大器的输入端电连接，其用于获取缺陷信号；

24、仪器放大器的输出端与双电源模仿开关的输入端电连接，其用于将激励源信号放大；

25、双电源模仿开关的输出端与射频同轴连接器电连接。

26、在本发明的一种实施例中：所述信号放大电路包括：第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、第五放大器、第六放大器、第七放大器、第八放大器和第九放大器；其中，

27、第一放大器的输出端和第二放大器的输入端电连接；

28、第二放大器的输出端分别连接第三放大器、第四放大器、第五放大器、第六放大器的输入端，构成多个探伤放大输出通道；

29、第三放大器的输出端分别连接第八放大器和第七放大器；

30、第八放大器、第七放大器、第四放大器、第五放大器和第六放大器的输入端通过屏蔽壳驱动扁平线圈发出涡流信号；其中，

31、屏蔽壳上设置有信号端口。

32、本发明的有益效果在于：本发明解决了现有的涡流探头扫描装置通用性差、成本高及工作效率低的问题；本发明的内部多路复用系统大大减少了称为互感的不良影响，并编程了每个线圈被激励以发送其涡流信号的实际时间。本发明在检测的过程中信号的相位和频率，能够判断目标对象的缺陷深度，信号的幅值可以确定线圈感应区的缺陷金属流失量；而且越靠近发射线圈灵敏度越高，而且检测具有方向性，实现了精准检测。

33、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

34、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种利用涡流探伤的阵列探头，其特征在于，包括定心框架和阵列式排布在定心框架中部的扁平线圈构成；其中，

2.如权利要求1所述的一种利用涡流探伤的阵列探头，其特征在于，所述接收线圈在工作时，划分为第一接收线圈、第二接收线圈和第三接收线圈；

3.如权利要求1所述的一种利用涡流探伤的阵列探头，其特征在于，定心框架内设置有fpga逻辑可编程器件、信号发生电路、多路复用电路和信号放大电路；其中，

4.如权利要求3所述的一种利用涡流探伤的阵列探头，其特征在于，所述信号发生电路包括da转换芯片(u1)、第一差分放大器(b1)、第二差分放大器(b2)、第三差分放大器(b3)、第四差分放大器(b4)；其中，

5.如权利要求3所述的一种利用涡流探伤的阵列探头，其特征在于，所述多路复用电路包括双电源模仿开关(u4)、仪器放大器(u3)和多路复用器(u2)和射频同轴连接器(s)；其中，

6.如权利要求3所述的一种利用涡流探伤的阵列探头，其特征在于，所述信号放大电路包括：第一放大器(d1)、第二放大器(d2)、第三放大器(d3)、第四放大器(d4)、第五放大器(d5)、第六放大器(d6)、第七放大器(d7)和第八放大器(d8)；其中，

技术总结
本发明提供了一种利用涡流探伤的阵列探头。定心框架和阵列式排布在定心框架中部的扁平线圈构成；其中，扁平线圈包括激发线圈和接收线圈；激发线圈用于发送探伤涡流；接收线圈用于接收探伤反馈信号。本发明的有益效果在于：本发明解决了现有的涡流探头扫描装置通用性差、成本高及工作效率低的问题；本发明的内部多路复用系统大大减少了称为互感的不良影响，并编程了每个线圈被激励以发送其涡流信号的实际时间。本发明在检测的过程中信号的相位和频率，能够判断目标对象的缺陷深度，信号的幅值可以确定线圈感应区的缺陷金属流失量；而且越靠近发射线圈灵敏度越高，而且检测具有方向性，实现了精准检测。

技术研发人员：夏裕
受保护的技术使用者：深圳市华芯半导体装备技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13