宽频带涡流探头的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种宽频带涡流探头，具体而言，涉及一种构造成带有呈惠斯通电桥构造的四个线圈的涡流探头。
【专利说明】宽频带涡流探头
【技术领域】
[0001]本文所公开的主题涉及涡流探头，具体地，涉及能在宽的频率范围上使用的涡流探头。
【背景技术】
[0002]涡流探头是无损检测装置的一种形式，其可用于检查诸如管或管道的检测对象，以侦测及分析对象中的缺陷。无损检测允许检查技术人员操纵涡流探头穿过检测对象，以便于扫描缺陷。
[0003]在涡流探头中，磁场用于在检测对象中感应电流。在探头中磁场典型地由一个或两个导电线圈或绕组产生。在探头的工作期间，电流被传送通过该线圈或多个线圈，其产生穿过检测对象的磁场且在检测对象中感应出被称为涡流的电流。该涡流在垂直于管的轴线的平面中在沿着该管的圆周的环形途径中流过管。
[0004]如果感应的涡流通过检测对象中的瑕疵或缺陷，例如管的内径的腐蚀和凹点，或者如果当探头穿过管时管的内径波动，感应的涡流被干扰且线圈会将此扰动侦测为变化的阻抗。响应于侦测该变化的阻抗，线圈会产生示出缺陷的物理特性的电信号。通过分析这些电信号，可以确定缺陷的多种特性(例如，位置，尺寸)。由于线圈位于距缺陷的不同距离处，每个线圈会侦测到不同的阻抗变化。由线圈侦测到的阻抗差可被转化成二维的阻抗数据显示。
[0005]典型的涡流探头具有有限的检测频率范围，因为探头中的两个线圈在惠斯通电桥构造中与固定电阻相抵销而平衡。固定电阻典型地位于远端检测仪器中。
[0006]以上讨论仅提供用于大致的背景信息且不是为了被用作确定要求保护的主题的范围的辅助。
【发明内容】
[0007]—种涡流探头，其构造成带有呈惠斯通电桥构造的四个线圈。该涡流探头的一些公开实施例的实践中可实现的一个优点是在检查操作期间可采用更宽的频率范围，从而展示经历检查的对象中的缺陷的更高解析度。
[0008]在一个实施例中，公开了一种用于侦测检测对象中的缺陷的涡流探头。该涡流探头包含两者都电气连接至第一电压端子的第一线圈和第二线圈，第一电压端子用于接纳驱动电压；两者都电气连接至第二电压端子的第三线圈和第四线圈，第二电压端子用于接纳接地；且其中第一线圈在第一电桥端子处与第三线圈电气连接，第二线圈在第二电桥端子处与第四线圈电气连接；且其中当探头的四个线圈在检测对象内时，第一电桥端子与第二电桥端子之间的电压差指示了检测对象中的缺陷。
[0009]根据一个方面，该涡流探头还包含至少一个对中脚，对中脚用于当探头移动通过检测对象时使在检测对象的内径内的探头对中。
[0010]根据一个方面，第一线圈和第三线圈的感应系数基本相等。[0011]根据一个方面，第二线圈和第四线圈的感应系数基本相等。
[0012]根据一个方面，第一线圈缠绕在第三线圈之上。
[0013]根据一个方面，第二线圈缠绕在第四线圈之上。
[0014]在另一个实施例中，公开了一种制造用于检查检测对象的涡流探头的方法。该方法包含围绕线轴缠绕第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈，将第一线圈和第二线圈电气连接至第一电压端子，将第三线圈和第四线圈电气连接至第二电压端子，将第一线圈和第三线圈电气连接至第一电桥端子，及将第二线圈和第四线圈电气连接至第二电桥端子。
[0015]根据一个方面，该方法还包含将驱动电压电气连接至第一电压端子且将接地电气连接至第二电压端子。
[0016]根据一个方面，该方法还包含将放大器电气连接至第一电桥端子和第二电桥端子。
[0017]根据一个方面，该方法还包含将第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈及线轴设置在探头套装内，探头套装包含用于移动通过检测对象的内径的尺寸。
[0018]根据一个方面，该方法还包含在探头套装上提供至少一个对中脚，用于当探头移动通过检测对象时使在检测对象的内径内的探头对中。
[0019]根据一个方面，缠绕第一线圈和缠绕第三线圈的步骤包含将第一线圈缠绕在第三线圈上。
[0020]根据一个方面，缠绕第二线圈和缠绕第四线圈的步骤包含将第二线圈缠绕在第四线圈上。
[0021]在又另一个实施例中，公开了一种用于分析检测对象中的缺陷的系统。该系统包含涡流探头，该探头包含两者都电气连接至第一电压端子的第一线圈和第二线圈，第一电压端子用于接纳驱动电压；两者都电气连接至第二电压端子的第三线圈和第四线圈，第二电压端子用于连接至接地源；且其中第一线圈在第一电桥端子处与第三线圈电气连接，其中第二线圈在第二电桥端子处与第四线圈电气连接；且其中第一电桥端子和第二电桥端子之间的电压差指示了检测对象中的缺陷的存在；和检测仪器，其包含用于提供驱动电压的电气连接至第一端子的驱动电压源，用于提供接地的电气连接至第二端子的接地源，和用于侦测电压差的量值的电气连接至第一电桥端子和第二电桥端子的接收放大器。
[0022]根据一个方面，探头还包含至少一个对中脚，对中脚用于当探头移动通过检测对象时使在检测对象的内径内的探头对中。
[0023]根据一个方面，第一线圈和第三线圈的感应系数基本相等。
[0024]根据一个方面，第二线圈和第四线圈的感应系数基本相等。
[0025]根据一个方面，第一线圈缠绕在第三线圈之上。
[0026]根据一个方面，第二线圈缠绕在第四线圈之上。
[0027]本发明的此简要说明仅意图根据一个或更多说明性实施例提供本文所公开的主题的简要概述，且不充当解释权利要求或限定或限制仅由所附权利要求限定的本发明保护范围的指导。此简要描述被提供用来以简化形式介绍概念的说明性选择，这在以下的详细描述中被进一步描述。此简要描述不是为了确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不是为了用作为确定要求保护的主题的范围的辅助。要求保护的主题不受解决【背景技术】中指出的任意或全部缺点的实施例的限制。【专利附图】
【附图说明】
[0028]为了可以理解本发明的特征的方式，通过参考其中一些在附图中图示的某些实施例，可得到本发明的详细描述。然而将会注意到，附图仅图示了本发明的某些实施例且因而不应视为其范围的限制，因为本发明的范围包括其它等效的实施例。附图未必按比例，重点通常放在展示本发明某些实施例的特征。在附图中，相似的数字用于指示贯穿不同视图的相似部件。因而为进一步理解本发明，可联系附图阅读参考下文的详细说明，其中:
图1是一个示例性涡流测试系统的示意图，
图2是用于缠绕导线以在其上形成四个线圈的线轴的示意图，及 图3是用于本文公开的探头构造的一个示例性探头套装。
[0029]部件目录表:
【权利要求】
1.一种用于侦测检测对象中的缺陷的涡流探头，所述涡流探头包含: 两者都电气连接至第一电压端子的第一线圈和第二线圈，所述第一电压端子用于接纳驱动电压，和 两者都电气连接至第二电压端子的第三线圈和第四线圈，所述第二电压端子用于接纳接地,且 其中所述第一线圈在第一电桥端子处电气连接至所述第三线圈，所述第二线圈在第二电桥端子处电气连接至所述第四线圈，且其中当所述探头的四个线圈在所述检测对象内时，所述第一电桥端子与所述第二电桥端子之间的电压差指示了所述检测对象中的缺陷。
2.根据权利要求1所述的涡流探头，其特征在于，还包含至少一个对中脚，所述对中脚用于当所述探头移动通过所述检测对象时使在所述检测对象的内径内的所述探头对中。
3.根据权利要求1所述的涡流探头，其特征在于，所述第一线圈和所述第三线圈的感应系数基本相等。
4.根据权利要求3所述的涡流探头，其特征在于，所述第二线圈和所述第四线圈的感应系数基本相等。
5.根据权利要求1所述的涡流探头，其特征在于，所述第一线圈缠绕在所述第三线圈之上。
6.根据权利要求5所述的涡流探头，其特征在于，所述第二线圈缠绕在所述第四线圈之上。
7.—种制造用于检查检测对象的涡流探头的方法，所述方法包含: 围绕线轴缠绕第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈； 将所述第一线圈和所述第二线圈电气连接至第一电压端子； 将所述第三线圈和所述第四线圈电气连接至第二电压端子； 将所述第一线圈和所述第三线圈电气连接至第一电桥端子；及 将所述第二线圈和所述第四线圈电气连接至第二电桥端子。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包含将驱动电压电气连接至所述第一电压端子且将接地电气连接至所述第二电压端子。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包含将放大器电气连接至所述第一电桥端子和所述第二电桥端子。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包含将所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈、所述第四线圈及所述线轴设置在探头套装内，所述探头套装包含用于移动通过所述检测对象的内径的尺寸。
【文档编号】G01N27/90GK103575802SQ201310315572
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2012年7月25日
【发明者】M.B.沃尔夫 申请人:通用电气公司