一种非同轴脉冲涡流检测探头

本技术属于无损检测，特别提供一种非同轴脉冲涡流检测探头。

背景技术：

1、脉冲涡流技术是近些年来在传统涡流技术基础上发展起来的一种新型无损检测技术，包含丰富的频率成分，采用具有一定占空比的激励方波，通过被测试件上脉冲涡流信号引起检测线圈上的感应电压变化作为检测结果。其检测穿透力强、范围广、效率高、速度快。

2、在脉冲涡流技术的发展过程中，对于探头设计、信号处理和数据采集方面一直在不断创新变革。其中探头作为检测技术的触发端，其结构的优化设计对缺陷检测影响重大。因此，如何提高探头的检测性能，使其不断突破超越，已成为脉冲涡流检测技术的研究和技术发展方向。

3、传统的对铁磁金属材料进行脉冲涡流检测的传感器通常采用圆形激励线圈和圆形检测线圈同轴放置的组合方式，通过圆形激励线圈一次磁场激励被测铁磁材料金属，被测铁磁材料金属内部产生二次脉冲涡流磁场，圆形检测线圈检测铁磁金属产生的二次磁场，二次磁场在检测线圈中产生感应电压，提取检测线圈的感应电压信号，并进行特征提取来估计金属腐蚀或者减薄。其缺点是激励线圈的一次磁场和被测铁磁金属的二次磁场之间相互耦合，且由于同轴变压器原理可知，检测线圈电压中激励线圈一次磁场影响严重，极易造成被测铁磁金属中二次磁场检测困难。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可用于铁磁金属件厚度检测的非同轴脉冲涡流检测探头，具有结构简单，测量精度高的优点。本实用新型所采用的技术方案如下：

2、一种非同轴脉冲涡流检测探头，用于被测铁磁金属试件厚度的检测，包括信号发生器，功率放大器，激励线圈和检测线圈，信号发生器与功率放大器的输入端相连，功率放大器的输出端与矩形激励线圈相连，其特征在于，激励线圈为矩形激励线圈，检测线圈为圆形检测线圈，矩形激励线圈置于圆形检测线圈中心内侧，且矩形激励线圈轴线垂直于圆形检测线圈轴线，形成轴线垂直放置；圆形检测线圈轴线垂直于被测铁磁金属试件表面放置；信号发生器用于生成设定脉冲宽度并具有周期性的低频脉冲方波信号。

3、进一步地，矩形激励线圈与圆形检测线圈均为空芯线圈。

4、进一步地，矩形激励线圈内半径10mm，外半径20mm，高40mm，共500匝。圆形检测线圈内半径40mm，外半径55mm，高40mm，共1000匝。

5、进一步地，信号发生器用于生成设定电压为2v，频率为2hz，占空比为50％的方波信号。

6、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：不同于传统脉冲涡流检测中采用圆形激励线圈和圆形检测线圈同轴放置的方法，本实用新型使用矩形激励线圈与圆形检测线圈轴线垂直放置的方式，能够有效减少激励线圈的一次磁场和被测铁磁金属件的二次磁场产生的耦合，使被测铁磁金属件二次磁场检测难度降低，降低激励线圈对检测线圈信号检测时的影响，从而提高了铁磁金属件厚度检测精度。

技术特征：

1.一种非同轴脉冲涡流检测探头，用于被测铁磁金属试件厚度的检测，包括信号发生器，功率放大器，激励线圈和检测线圈，信号发生器与功率放大器的输入端相连，功率放大器的输出端与矩形激励线圈相连，其特征在于，激励线圈为矩形激励线圈，检测线圈为圆形检测线圈，矩形激励线圈置于圆形检测线圈中心内侧，且矩形激励线圈轴线垂直于圆形检测线圈轴线，形成轴线垂直放置；圆形检测线圈轴线垂直于被测铁磁金属试件表面放置；信号发生器用于生成设定脉冲宽度并具有周期性的低频脉冲方波信号。

2.根据权利要求1所述的探头，其特征在于，矩形激励线圈与圆形检测线圈均为空芯线圈。

3.根据权利要求1所述的探头，其特征在于，矩形激励线圈内半径10mm，外半径20mm，高40mm，共500匝，圆形检测线圈内半径40mm，外半径55mm，高40mm，共1000匝。

4.根据权利要求1所述的探头，其特征在于，信号发生器用于生成设定电压为2v，频率为2hz，占空比为50％的方波信号。

技术总结
本技术涉及一种非同轴脉冲涡流检测探头，用于被测铁磁金属试件厚度的检测，包括信号发生器，功率放大器，激励线圈和检测线圈，信号发生器与功率放大器的输入端相连，功率放大器的输出端与矩形激励线圈相连，其特征在于，激励线圈为矩形激励线圈，检测线圈为圆形检测线圈，矩形激励线圈置于圆形检测线圈中心内侧，且矩形激励线圈轴线垂直于圆形检测线圈轴线，形成轴线垂直放置；圆形检测线圈轴线垂直于被测铁磁金属试件表面放置；信号发生器用于生成设定脉冲宽度并具有周期性的低频脉冲方波信号。本技术具有结构简单，测量精度高的优点。

技术研发人员：高鹏,杨宇琳,吕海英,王丽,杜艳红,陈培培,吴林席
受保护的技术使用者：天津农学院
技术研发日：20220909
技术公布日：2024/1/12