一种用于换热管检测的专用超磁导体励磁贴片的制作方法

本实用新型涉及一种超声导波检测技术领域，特别是涉及一种用于检验U型或者S型换热管的导波检测技术。

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背景技术：
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对于长时间直接受火焰加热或者高温烟气传热的辐照换热管，或者高温蒸汽传质传热的换热管束，容易造成渗碳、硫化、氧化、变形等一系列腐蚀破坏。一般为了保证强化传热，大型换热器换热管具有空间结构，做成U型或者S型，该种结构构造复杂，尺寸较大，拆装困难且渗碳和变形均发生在管壁内测等。在常规导波检测过程中，导波自身特性，传播到弯头处容易发生频散现象，给一发一收或自发自收的常规检验带来难度。

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技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种用于换热器管检测的专用超磁导体励磁贴片及布置方式，确保导波能够有效对换热管的直管段和弯头各个地方进行有效检测。本方法通过时间控制保证超导贴片之间发出的导波信号不产生干扰。操作简单，提高效率，并能够进行实时超声导波的非接触性检测，避免了在常规直接磁化方法中安装永磁体的繁琐步骤和操作人员被永磁体压伤的风险。

为实现上述目的，设计一种用于换热管检测的专用超磁导体励磁贴片，其特征在于，换热管管体上设有若干组超磁导体贴片组，每一组超磁导体贴片组中包含若干片超磁导体贴片、一组励磁线圈，贴片组中的每一片超磁导体贴片采用纵向磁化，即磁场方向与被检测工件轴向平行，周向均匀布置在被检测工件上，将励磁线圈周向缠绕在若干片超磁导体贴片上，并增设耦合剂，所述励磁线圈连接检测仪器。

进一步的，换热管的直管段的一端设有超磁导体贴片组A，直管段的另一端设有超磁导体贴片组B，超磁导体贴片组A处设有导波信号发射探头，超磁导体贴片组B处设有导波信号接收探头，所述导波信号发射探头和导波信号接收探头由超磁导体贴片连接一个连接仪器的信号数据线组成。

进一步的，换热管的弯头处，弯头前部设有超磁导体贴片组B，超磁导体贴片组B处设有导波信号发射探头，弯头后部设有超磁导体贴片组C，超磁导体贴片组C处设有导波信号接收探头，所述导波信号发射探头和导波信号接收探头由超磁导体贴片连接一个连接仪器的信号数据线组成。

进一步的，所述超磁导体贴片形状为长方形，采用超高磁导率的材料制成。

进一步的，所述励磁线圈为40匝数的铜排线，通过连接器连接形成一个闭环，环绕于被检测工件管外。

本实用新型由于纵向导波是在超磁导体贴片中产生后再进入被检测工件，因此采用本实用新型方法可以实现纵向导波对非导磁材料换热管和复杂形状的换热管的检测。超高磁导率的超磁导体贴片，厚度薄，励磁线圈使得在换热管上的贴片中质点振动需要的能量较小，因此仪器功率得以降低，可以实现较小管径或者复杂结构管道的检测，尤其适用于换热管检测。本实用新型方法空间利用率高，贴片操作简单，避免了在常规直接磁化方法中安装永磁体的繁琐步骤和操作人员被永磁体压伤的风险。

[附图说明]

图1a-1c是本实用新型超磁导体贴片安装示意图；

图2是本实用新型U型换热管结构示意图；

图3是本实用新型S型换热管结构示意图；

附图标记说明：

1超磁导体贴片，2被检测工件，3励磁线圈，4耦合剂，5超磁导体贴片组A，6超磁导体贴片组B，7超磁导体贴片组C，8超磁导体贴片组D、9数据排线、10连接仪器。

[具体实施方式]

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例一

本实用新型涉及一种用于换热管检测的专用超磁导体励磁贴片，如图1a-1c所示，换热管管体上设有若干组超磁导体贴片组，每一组超磁导体贴片组中包含若干片超磁导体贴片1、一组励磁线圈3，贴片组中的每一片超磁导体贴片1用永磁铁进行纵向磁化，即磁场方向与被检测工件2轴向平行，周向均匀布置在被检测工件2上，将励磁线圈3周向缠绕在若干片超磁导体贴片1上，并增设耦合剂，所述励磁线圈连接检测仪器，励磁线圈3用于产生纵向导波，并通过耦合剂4进入待检测工件2内部。

所述超磁导体贴片为一种具有超高磁导率的材料，可以为铁钴合金带等，形状为长方形。

磁化方式：所述超磁导体贴片需要进行纵向磁化，并周向均匀布置在被检测对象上，磁场方向与被检测工件轴向平行，且所有贴片磁场方向相同。

励磁线圈参数：所述激励线圈为40匝数的铜排线，激励线圈通过连接器连接形成一个闭环，环绕于管子外。所述激励线圈缠绕方式为周向缠绕在磁导体贴片上，激励线圈在超磁导体贴片中激励产生纵向导波。

首先将超磁导体贴片进行纵向磁化，激励线圈将在超磁导体贴片中产生纵向导波，纵向导波通过耦合剂进入被检测对象。本方法通过时间控制保证超导贴片之间发出的导波信号不产生干扰。

实施例二

在实施例一的基础上，进一步针对U型进行具体的布置方案，确保导波能够有效对换热管的直管段和弯头各个地方进行有效检测。

检测带弯头复杂空间管的原理：U型管如图2所示：该种形状换热管，由4组超磁导体贴片构成，在超声导波检测过程中，针对纵向超声导波传播过程中，容易在弯头处发生频散的问题，在导波检测过程中设置一发一收探头。

工作模式：在t1时间由贴片组A(5)发出激励信号，贴片组B(6)做为接受导波信号端，此时由于AB管段为直管段，B处的导波信号能够有效反映出AB管段的由于缺陷造成的面积损失而产生的波信号的能量损失，由此判定缺陷，实现对AB段的检测。

在t2时间，由贴片组B(6)发出激励信号，贴片组C(7)做为接受导波信号端，此时由于BC管段为弯头加直管段，B处发生的超声导波信号会发生频散，L(0,2)模态会转换为 L(0,1)和L(1,1),L(1,2)模态。此时需要将励磁放置与弯头前部分，靠近弯头，确保大部分导波能量能够穿过弯头，并在C处接收，通过对接受L(0,2)模态频率的定向接受，判定弯头处缺陷，实现对BC管段的检测。

在t3时间工作原理等同t2时间工作原理。

时间控制：t1时间发射的纵向导波穿过弯头后继续沿着工件有效边界传播，为保证超导贴片之间发出的导波信号不产生干扰，应遵循

Δt＞t2-t1

Δt＝L/V

其中：L为换热管的总长度，V为导波在L(0,2)模态下的传播速度。

实施例三

S型管如图3所示：原理与U型管检测原理相同。

发射信号和接受信号数据线和信号开启原理：在该种检测方法中，每个超磁导体贴片都做为一个特定时间的信号发出端和接收端，例如贴片组B(6)在t1时刻做为A处贴片发出的导波的接收端，在t2时刻做为励磁导波信号发出端，发出的导波信号由C(7)进行接收。故每个超磁导体贴片均有一个连接仪器的信号数据线。可通过编程由高低电平控制特定相邻两组数据线开启，一跟用于发出信号，激励超磁导体，发出纵向超声导波，另一根相邻数据线用于接受含有该部分管段信息的信号。