金屬管(guan)材(cai)渦流(liu)探傷探頭的研(yan)發

渦流探頭

探頭是渦(wo)流(liu)探傷技術整個(ge)設備中最(zui)主要的(de)(de)(de)(de)部件，我們(men)經(jing)過多(duo)種形狀點探頭的(de)(de)(de)(de)選型研(yan)究，現在成功地(di)使用“磁差(cha)式(shi)”點探頭，它由激(ji)勵繞(rao)組(zu)(zu)和(he)檢出(chu)(chu)繞(rao)組(zu)(zu)組(zu)(zu)成。每(mei)一(yi)(yi)個(ge)繞(rao)組(zu)(zu)均繞(rao)在具有(you)很(hen)高導(dao)磁率的(de)(de)(de)(de)大小(xiao)尺寸相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)鐵淦氧芯棒上(shang)，兩個(ge)激(ji)勵繞(rao)組(zu)(zu)并排安放在一(yi)(yi)個(ge)檢出(chu)(chu)繞(rao)組(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)兩邊，三個(ge)繞(rao)組(zu)(zu)緊靠在一(yi)(yi)起，排在一(yi)(yi)條(tiao)直線上(shang)。在沒(mei)有(you)缺(que)陷(xian)時，兩個(ge)反接的(de)(de)(de)(de)激(ji)勵繞(rao)組(zu)(zu)在檢出(chu)(chu)繞(rao)組(zu)(zu)上(shang)產生的(de)(de)(de)(de)感應電(dian)壓正(zheng)好平衡(heng)，因而(er)沒(mei)有(you)信(xin)號輸(shu)出(chu)(chu)。當在探頭下的(de)(de)(de)(de)管材中出(chu)(chu)現缺(que)陷(xian)時，這種平衡(heng)被(bei)破(po)壞，檢出(chu)(chu)線圈就發出(chu)(chu)一(yi)(yi)個(ge)包(bao)含(han)缺(que)陷(xian)信(xin)息(xi)的(de)(de)(de)(de)調制波信(xin)號，送(song)至渦(wo)流(liu)探傷儀進行處理(li)和(he)顯示(shi)，得到反映缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)(de)信(xin)號。

這種磁差式(shi)點探(tan)頭(tou)與“電差式(shi)”探(tan)頭(tou)相比較，由(you)于具有(you)兩(liang)個反接(jie)的(de)(de)(de)(de)激(ji)勵繞(rao)(rao)組(zu)，增大了(le)在檢出(chu)繞(rao)(rao)組(zu)附近(jin)的(de)(de)(de)(de)磁場強度(du)的(de)(de)(de)(de)梯度(du)，只有(you)一個檢出(chu)繞(rao)(rao)組(zu)，減小(xiao)了(le)儀器信(xin)號源的(de)(de)(de)(de)內阻，均(jun)有(you)利于探(tan)傷靈(ling)敏度(du)的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高；同(tong)時，在同(tong)樣激(ji)勵電壓下，兩(liang)個激(ji)勵繞(rao)(rao)組(zu)的(de)(de)(de)(de)磁芯的(de)(de)(de)(de)飽和程度(du)不嚴重，有(you)利于探(tan)傷分辨率的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高；還有(you)制作(zuo)容易等特點。

點狀探(tan)頭為了探(tan)測(ce)整個管材表面(mian)，探(tan)頭相(xiang)對于管材必須作(zuo)(zuo)螺旋(xuan)(xuan)掃描。在探(tan)頭旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)時，信號(hao)耦合采用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)(qi)式的電(dian)感耦合。旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)(qi)分(fen)為激(ji)勵(li)用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)(qi)和檢出用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)(qi)兩個，每個旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)(qi)的次級線圈(quan)均與探(tan)頭一(yi)起繞管材旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)，其初級線圈(quan)固定不動(dong)，與儀器(qi)(qi)(qi)(qi)相(xiang)連，起到饋送激(ji)勵(li)電(dian)壓(ya)和接(jie)收缺陷信號(hao)的作(zuo)(zuo)用(yong)。

探(tan)頭(tou)與被測管(guan)材表(biao)面的(de)間距，直接影響探(tan)測靈(ling)(ling)敏度.實驗結果(guo)得出(chu)：對(dui)同一(yi)缺(que)陷，間距由(you)1毫米減(jian)到(dao)0.5和0.2毫米，靈(ling)(ling)敏度分別(bie)提高約(yue)四和九倍。因此，就(jiu)產生(sheng)由(you)于“偏(pian)心”引起靈(ling)(ling)敏度變(bian)化(hua)而可能發生(sheng)漏檢(jian)和誤檢(jian)的(de)問(wen)題。經(jing)研究把點探(tan)頭(tou)安裝(zhuang)在一(yi)浮動骨(gu)架(jia)上，用彈簧使(shi)探(tan)頭(tou)與管(guan)材表(biao)面間保(bao)持固定不變(bian)的(de)間距就(jiu)可解決(jue)這個問(wen)題，我們叫它(ta)“浮動”探(tan)頭(tou)。

由于渦(wo)流對金屬管(guan)材探傷時存(cun)在趨膚效應，不(bu)能(neng)檢出管(guan)內(nei)壁較小缺陷(xian)，我們研制(zhi)成功一種小型(xing)內(nei)壁探頭，直徑只有幾毫(hao)米，確(que)保了(le)探測(ce)管(guan)材內(nei)外壁各種微小缺陷(xian)有一樣的靈敏度，提高了(le)檢測(ce)質量(liang)。