专利名称：条形复合电磁感应探头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无损检测技术领域，具体涉及到电力线表面缺陷检测的一种条形复合电磁感应探头。
利用电磁感应或涡流效应检测金属材料的缺陷，如《国外无损检测》Vol.2NO.1982一书中，探头是由磁芯、骨架、一个激励线圈和一个检测线圈构成。当激励线圈在被测导体中感生的涡电流遇到裂纹和其它缺陷时被迫转向，从而造成由涡流所形成的电磁场分布不对称，是原来完全处于对称平衡的检测线圈失去平衡形成缺陷信号。该探头对于一般的无损检测可以使用，但对于大电流、强电磁场、高电压通电导线的无损检测是不适应的，其缺点是抗干扰能力差。此外，对于检测直径尺寸与探头尺寸相近的导线来说，则要求导线与探头二者的中心对准性要高，稍有偏离就会有信号输出，在实际检测中很难达到。本实用新型解决了上述缺点。
本实用新型的目的是提供一种抗干扰能力强，能适应被检测导线在较宽范围内摆动需要，在大电流、强电磁场、高电压、高速工作状态下的电力线被检侧表面缺陷检测的条形复合电磁感应探头。
电力机车和公共电车接触网导线在长期工作中，因受诸种因素的影响，致使导线产生裂纹和其它缺陷。在行车过程中，若导线断裂，会造成机损人亡事故，为避免此损失，通电导线在线缺陷检测非常必要。导线通常处在高电压、大电流工作状态，周围具有很强的电磁场，所以检测探头必须具有较高的抗干扰能力和满足导线在较宽范围内摆动下的检测需要。
为实现上述任务，本实用新型的具体解决技术方案是在15～600毫米的“E”字形长条磁芯上绕制一个激励线圈，在上下骨架与磁芯上分别绕制三个检测线圈，将检测线圈分别首首连接和尾首连接，可使干扰信号互相抵消，并使缺陷反应信号互相叠加，这样既可提高探头的抗干扰能力，又能增加探头的检测灵敏度，并使导线处于探头的任何部位均有同样效果。
图1是条形复合电磁感应探头的结构图。
它由磁芯1、有骨架2、3、4，激励线圈5，检测线圈6、7、8构成。磁芯1是一条15～600毫米的“E”字形长条磁芯，其长条形是为满足检测导线的摆动而设计的，磁芯下粘有骨架2，骨架2上有两个槽口，两个槽口与磁芯两侧的槽口绕制检测线圈7、8。磁芯的中间磁条骨架4上绕制激励线圈5。骨架3粘在磁芯1的上方，骨架中间有一槽口绕制检测线圈6，检测线圈6和检测线圈7、8采用同向绕制，检测线圈6与检测线圈7首首相接，7、8检测线圈采用尾首相接，6与8检测线圈尾线9为输出线，三个检测线圈与激励线圈成为正交状。
本实用新型未探测电力线时，电磁场是以激励线圈5中心轴对称，检测线圈6左右两部分的感应电势因极性相反而互相抵消，检测线圈7、8中的感应电势也抵消，输出端电势为零。
当探头接近被检测电力线时，若导线无缺陷，由激励线圈和导线中感应涡流产生的电磁场均以中心轴对称，与未探测电力线时一样，输出电势为零。
当探头接近有缺陷的电力线时，在激励线圈电磁场回路中，由于左部分有缺陷、右部分无缺陷，而检测线圈7、8中的感应电势其大小不等，虽为差分连接，但信号不能抵消，则有信号输出，输出信号的大小与缺陷的尺寸大小有关。由涡流产生的电磁场，也不以中心轴为对称，故检测线圈6以中心轴划分的左右两部分，感应电势也不能抵消，其输出电势的大小也与缺陷的大小有关。两个与缺陷有关的信号，由于线圈绕制方向相同，但处于激励线圈的不同侧，所以极性相反，在电回路中成串接状态，故输出信号为二者的叠加值。对于干拢信号，因检测线圈6和7、8采用同向绕制，由被检测导线中电流形成的电磁场产生的感应电势极性相同，6与7、8成对接状态，在线圈6中的感应电势与线圈7、8中的感应电势相等，则电势互相抵消。即输出信号中无干扰信号，从而有效地提高了探头的抗干扰能力。
实施例用铁氧体材料制成一个长200毫米，宽42毫米的磁芯，其截面形状为“E”字形，再用两块有机玻璃，其中一块上加工2个线圈槽口；另一块中间上加工一个线圈槽口，将带有2个槽口的有机玻璃骨架的平面用万能胶与磁芯的下平面粘接，在两侧的槽口上用0.17毫米的漆包线同向绕制2×20匝两个检测线圈。在“E”字形磁芯的中间磁条上的骨架上用0.315毫米的漆包线绕制100匝，作为激励线圈。另一块有机玻璃骨架的平面与磁芯的上边粘接，上骨架的中间槽口上用0.17毫米的漆包线与前面检测线圈一样同向绕制593匝。两个20匝的检测线圈尾首相连接并与后者检测线圈首首连接，两尾端作为信号输出线。激励线圈上的电压为20KHz，6V。探头距检测电力线7～17毫米，检测导线电流为600A，缺陷信号反应量达到毫伏级。
图1(a)是条形复合电磁感应探头主视图图1(b)是条形复合电磁感应探头侧视图1、磁芯2、下骨架3、上骨架4、中间骨架5、激励线圈6、检测线圈7、检测线圈8、检测线圈9、输出线
权利要求1.一种条形复合电磁感应探头，在磁芯及骨架上绕制有激励线圈和检测线圈，其特征是磁芯为15～600毫米的“E”字形长条磁芯，磁芯与下骨架的两侧分别绕制两个检测线圈，磁芯的中间骨架上绕制一激励线圈，上骨架中间绕制一检测线圈，三个检测线圈与激励线圈成为正交状。
2.根据权利要求1所述的条形复合电磁感应探头，其特征是检测线圈［6］与［7］、［8］采用同向绕制，［6］与［7］首首相接，［7］与［8］检测线圈尾首相接，［6］与［8］检测线圈的尾线为输出端。
专利摘要一种条形复合电磁感应探头，属于无损检测技术领域。在一个“E”字的长条磁芯上，粘有上下骨架，在磁芯与下骨架的两侧槽口上绕制两个检测线圈，磁芯的中间绕制一激励线圈，上骨架中间绕制一检测线圈，三个检测线圈采用同向绕制，并于激励线圈成正交状。本装置用于电力机车和公共电车接触网导线的在线的无损检测，在大电流、强电磁场、高速状态下工作，其抗干扰能力强，可迅速反映出导线被检测表面的缺陷信号。
文档编号G01N27/82GK2060885SQ8921937
公开日1990年8月22日 申请日期1989年11月6日 优先权日1989年11月6日
发明者彭有根, 郑之英, 杜广庭 申请人:太原机械学院