一种增强磁场型无方向性的正交焊缝涡流检测传感器及检测方法与流程

本发明涉及一种无损检测传感器，具体涉及一种增强磁场型无方向性的正交焊缝涡流检测传感器及检测方法。

背景技术：

常规涡流检测探头在检测具有一定粗糙度表面时或者在检测过程中探头晃动时具有较大的干扰信号，影响工件表面缺陷判定。一方面，采用常规激励方式的正交线圈对与扫查方向呈45°夹角的缺陷几乎无信号显示，存在盲区。另一方面，正交线圈在进行检测过程中，其在工件表面产生的磁场与检测面近似平行，因此受提离作用影响较小，然而其后果是牺牲了检测的灵敏度，容易造成漏检，不利于缺陷的检出。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出了一种增强磁场型无方向性的正交焊缝涡流检测传感器及检测方法，两个正交线圈分别通以相位相差90度的正弦信号，产生旋转激励磁场，消除45°盲区问题，同时采用辅助增强磁场线圈，其磁场与正交激励线圈产生的旋转激励磁场耦合，提高检测灵敏度。

为至少解决上述技术问题之一，本发明采取的技术方案为：

一方面，本发明提出了一种增强磁场型无方向性的正交焊缝涡流检测传感器，包括：正交激励模块和检测模块，所述正交激励模块包括两个呈正交排布的激励线圈，用于产生旋转激励磁场，所述检测模块用于检测焊缝缺陷，

还包括：辅助增强磁场模块，所述辅助增强磁场模块包含与信号发生模块连接的辅助增强磁场线圈，用于产生辅助激励磁场，所述辅助激励磁场与旋转激励磁场共同作用在被检工件中产生涡流场。

进一步的，所述正交激励模块、检测模块、辅助增强磁场模块均设置于所述传感器的壳体内，且所述检测模块与信号处理模块和显示模块依次相连。

进一步的，所述两个呈正交排布的激励线圈分别通以相位相差90°的正弦激励信号，所述激励线圈匝数不小于50匝，所述辅助增强磁场线圈通以与所述激励线圈的正弦激励信号同频的正弦信号。

进一步的，所述检测模块包括检测线圈，所述检测线圈为单个螺线圈构成的绝对检测探头或者由两个螺线圈以差动方式连接构成的差动检测探头，用于提高灵敏度。

进一步的，在所述壳体内设置有骨架，所述骨架设有十字刻槽，所述激励线圈分别绕置于所述十字刻槽内，且所述骨架的一端面轴线方向上设有卡槽，用于固定所述检测线圈。

进一步的，所述辅助增强磁场线圈环布于所述骨架外壁上。

进一步的，所述辅助增强磁场线圈的正弦信号的幅值在一定范围内可调。

另一方面，本发明提供了一种根据前面所述的正交焊缝涡流检测传感器的检测方法，包括如下步骤：所述正交激励模块分别接收相位相差90°的正弦激励信号，在被检工件表面产生旋转激励磁场，所述辅助增强磁场模块接收与所述激励线圈的正弦激励信号同频的正弦信号，产生垂直检测面的辅助激励磁场，所述辅助激励磁场与所述旋转激励磁场共同在工件中产生涡流场，所述检测线圈接收被检工件中的缺陷涡流场信号，所述信号处理模块、显示模块对所述缺陷涡流场信号进行处理显示，最终实现缺陷的检测。

本发明的有益效果至少包括：本发明通有相位相差90°激励的正交激励线圈产生旋转涡流激励磁场，消除了常规正交线圈存在的45°盲区问题，可调节幅值的辅助增强磁场线圈产生可调节的磁场与正交激励线圈产生的磁场共同作用在工件中产生涡流场，提高涡流检测灵敏度。

附图说明

图1为本发明传感器的结构爆炸视图。

图2为本发明一个实施例的结构视图。

图3为本发明另一个实施例的结构视图。

其中，壳体1，辅助增强磁场线圈2，检测线圈3，骨架4，十字刻槽401，端面402，激励线圈5。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

实施例1：图1为本发明传感器的结构爆炸视图，图2为本发明一个实施例的结构视图。参照图1和2所示，本发明所述一种增强磁场型无方向性的正交焊缝涡流检测传感器，主要包括：设置于所述传感器壳体内的正交激励模块、检测模块、辅助增强磁场模块。

其中，所述正交激励模块包括两个呈正交排布的激励线圈，与正弦激励源连接，用于产生旋转激励磁场，所述两个呈正交排布的激励线圈用于分别通以相位相差90°的正弦激励信号，消除了常规正交检测探头存在的45°盲区问题，且所述激励线圈匝数不小于50匝。

所述检测模块包括检测线圈，用于检测焊缝缺陷，优选的，所述检测线圈为单个螺线圈构成的绝对检测探头，且所述检测线圈与信号处理模块和显示模块依次相连，对检测信号进行处理显示。

所述辅助增强磁场模块包含与信号发生模块连接的辅助增强磁场线圈，且所述辅助增强磁场线圈通以与所述激励线圈的正弦激励信号同频的正弦信号，用于产生辅助激励磁场与所述旋转激励磁场共同作用在工件中产生涡流场。

根据本发明的该实施例，在所述壳体内设置有骨架，所述骨架设有十字刻槽，所述激励线圈绕置于所述十字刻槽内，且所述骨架的一端面轴线方向上设有卡槽（图中未示出），用于固定所述检测线圈。

优选的，所述辅助增强磁场线圈环布于所述骨架外壁上。

优选的，所述辅助增强磁场线圈的正弦信号的幅值在一定范围内可调。

实施例2：图3为本发明另一个实施例的结构视图，参照图3所示，与实施例1不同的是，所述检测模块的检测线圈由两个螺线圈以差动方式连接构成的差动检测探头，可以提高灵敏度。

实施例3：本发明提供了一种根据前面所述的正交焊缝涡流检测传感器的检测方法，具体包括如下步骤：所述正交激励模块分别接收相位相差90°的正弦激励信号，在被检工件表面产生旋转激励磁场，所述辅助增强磁场模块接收与所述激励线圈的正弦激励信号同频的正弦信号，产生垂直检测面的辅助激励磁场，所述辅助激励磁场与所述旋转激励磁场共同在工件中产生涡流场，所述检测线圈接收被检工件中的缺陷涡流场信号，所述信号处理模块、显示模块对所述缺陷涡流场信号进行处理显示，最终实现缺陷的检测。

综上所述，本发明分别通有相位相差90°正弦激励的正交激励线圈产生旋转激励磁场在工件中产生涡流场，消除了常规正交线圈检测中存在的45°盲区问题，可调节幅值的辅助增强磁场线圈产生可调节的磁场与正交激励线圈产生的旋转磁场共同作用在工件中产生涡流场，提高了涡流检测灵敏度。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。