高温铸锻件持续检测电磁超声探头、探伤装置及探伤方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110530978A(43)申请公布日2019.12.03(21)申请号201910796821.3(22)申请日2019.08.27(71)申请人南昌航空大学地址330063江西省南昌市丰和南大道696号(72)发明人石文泽陈巍巍卢超徐毅唐琴柴嘉荣王倩陈明(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所(普通合伙)43114代理人龚燕妮(51)Int.Cl.G01N29/04(2006.01)G01N29/24(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图5页(54)发明名称高温铸锻件持续检测电磁超声探头、探伤装置及探伤方法(57)摘要本发明公开了高温铸锻件持续检测电磁超声探头、探伤装置及探伤方法，铸锻件电磁超声探头包括探头外壳，设置于探头外壳的腔体内的永磁体，设置于探头外壳外底部下方的激励/接收线圈，激励/接收线圈均为导线绕制的与探头外壳底部平行的螺旋线圈，导线由多根均匀涂抹陶瓷涂层的银线捆绑成一簇而成；永磁体下方设置有磁座，磁座的中轴线与激励线圈所在平面垂直；探头外壳侧壁靠近底部设置有若干抽水口，探头外壳顶部设置有进水口，探头外壳与永磁体及磁座之间的空腔构成水循环冷却通道。多股均匀涂抹陶瓷层的银线制成导线及其布置、磁座及水冷三种设计，使得其能实现650℃高温铸锻件持续检测，且提高换能效率、降低提离敏感性和减小探测盲区。CN110530978ACN110530978A权利要求书1/2页1.一种高温铸锻件持续检测电磁超声探头，包括探头外壳(9)，设置于所述探头外壳(9)的腔体内的永磁体(1)，设置于所述探头外壳(9)外底部下方的激励线圈(3)和接收线圈(4)，其特征在于，所述激励线圈(3)和接收线圈(4)均为导线绕制的与所述探头外壳(9)底部平行的螺旋线圈结构，所述导线由3～35根均匀涂抹陶瓷涂层(10)的银线(11)捆绑成一簇而成；所述永磁体(1)下方设置有耐高温磁座(2)，所述磁座(2)的中轴线与所述激励线圈(3)所在平面垂直；所述探头外壳(9)侧壁靠近底部设置有若干抽水口(6)，所述探头外壳(9)的顶部设置有进水口(7)，所述探头外壳(9)与所述永磁体(1)及所述磁座(2)之间的空腔构成水循环冷却通道(5)。2.根据权利要求1所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述银线(11)线径为0.015mm～0.08mm，所述银线(11)表面涂抹的陶瓷涂层(10)的厚度为0.03mm～0.07mm，所述导线外层涂覆有0.05mm～0.1mm厚的耐高温胶(12)。3.根据权利要求1或2所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述接收线圈(4)由多个螺旋线圈首尾串联而成，且所述接收线圈(4)的多个螺旋线圈绕所述激励线圈(3)一周。4.根据权利要求1所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述磁座(2)底部为内凹球面结构，该内凹球面结构可将所述永磁体(1)提供的发散式偏置磁场聚焦使其垂直于所述激励线圈(3)。5.根据权利要求1所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述进水口(7)连接水管用于进水，所述若干抽水口(6)连接抽水水泵进行抽水式出水。6.根据权利要求1所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述探头外壳(9)包括主壳体和位于所述主壳体顶部的上盖，所述上盖底部设置有用于固定所述永磁体(1)的定位支架(8)。7.根据权利要求1所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述探头外壳(9)由黄铜制成，且所述探头外壳(9)底部厚度为0.2mm～1mm。8.根据权利要求1所述的高温铸锻件持续检测电磁超声探头，其特征在于，所述永磁体(1)为圆柱体的钕铁硼永磁体或钐钴永磁体，所述磁座(2)为坡莫合金、铁镍合金、MnZn铁氧体中的一种材料制成。9.一种高温铸锻件持续检测电磁超声探伤装置，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的探头，以及PC机、激励电路和接收电路；所述激励电路包括依次连接的DA信号发生器、功率放大器、激励端阻抗匹配电路，所述探头的激励线圈(3)的两端均与所述激励端阻抗匹配电路连接；所述接收电路包括依次连接的接收端阻抗匹配电路、前置放大器、滤波器和AD信号采集卡，所述探头的接收线圈(4)的两端均与所述接收端阻抗匹配电路连接；所述DA信号发生器、AD信号采集卡均与所述PC机连接。10.一种利用权利要求9所述高温铸锻件持续检测电磁超声探伤装置的探伤方法，其特征在于，包括如下步骤：在激励线圈(3)内通入高频、大功率正弦脉冲串电流，从而激发出横波超声，沿被测试样厚度方向传播；接收线圈(4)接收超声波转化为的电信号，经过放大、滤波后，转换为数字信号传至PC2CN110530978A权利要求书2/2页机，