一种新型的电磁超声导波扫查装置的制作方法

本实用新型涉及一种电磁超声导波探伤装置，更具体的说是一种新型的电磁超声导波扫查装置。

背景技术：

管道、储罐、板材等在工业生产中应用广泛。但是，由于恶劣的工作环境以及长期在线工作，工业管道、储罐和板材等大型工业结构容易出现裂纹、腐蚀等缺陷，造成安全隐患。通过检测缺陷采取相应措施，可以提高经济效益，避免事故发生。因此，对工业管道、储罐和板材等大型工业结构定期进行无损检测与长期在线监测具有重要意义。

超声检测技术是目前无损检测领域中使用频次最高、应用范围最广的检测技术。按照超声波的类型，超声检测分为体波检测和导波检测。与其他超声检测技术相比，导波检测方法具有以下优势:导波在传播过程中受介质边界的约束，能量沿传播路径衰减小，因此可以实现长距离检测；超声导波声场能量100％覆盖波导截面，能够发现检测范围内任意位置的缺陷；导波的波结构较为复杂，通过模式控制能够选择相应波结构，对不同类型的缺陷进行识别。

常见的导波检测技术主要有压电超声技术、电磁超声技术两种。压电超声导波技术换能效率高，能够实现长距离缺陷检测。但是需要耦合剂，检测点固定，工作效率低，在结构上，压电导波传感器需要卡具，结构复杂、体积大、成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种新型的电磁超声导波扫查装置，采用电磁超声技术非接触式测量，可以无需耦合剂，无需对试件表面预处理，可以适用于检测管道、储罐、板材等多种工业结构。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种新型的电磁超声导波扫查装置，包括编码器、线圈接口、轴承轮ⅰ、轴承侧轮ⅰ、轴承侧轮ⅱ、支架ⅰ、轴承轮ⅱ、支架ⅱ、柔性线圈、外壳、弹簧支撑柱ⅰ、弹簧ⅰ、编码器支架ⅱ、里程轮、轴承侧轮ⅲ、线圈底板、编码器支架ⅰ、弹簧支撑柱ⅱ、弹簧ⅱ和轴承侧轮ⅳ，所述支架ⅰ和支架ⅱ的两端之间分别固定连接有轴承轮ⅰ和轴承轮ⅱ，支架ⅰ和支架ⅱ的中端之间固定连接有外壳，支架ⅰ的外侧固定连接有轴承侧轮ⅰ和轴承侧轮ⅱ，支架ⅱ的外侧固定连接有轴承侧轮ⅲ和轴承侧轮ⅳ，柔性线圈和线圈底板均固定连接在外壳上，线圈接口与柔性线圈和线圈底板相连，编码器支架ⅰ固定连接在外壳的一侧，编码器支架ⅱ的上端固定连接弹簧支撑柱ⅰ和弹簧支撑柱ⅱ，弹簧支撑柱ⅰ和弹簧支撑柱ⅱ均滑动连接在编码器支架ⅰ上，弹簧支撑柱ⅰ和弹簧支撑柱ⅱ上分别套装有弹簧ⅰ和弹簧ⅱ，弹簧ⅰ和弹簧ⅱ均位于编码器支架ⅰ和编码器支架ⅱ之间，编码器支架ⅱ上固定连接有编码器，编码器的转动轴穿过编码器支架ⅱ，编码器的转动轴上固定连接有里程轮。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种新型的电磁超声导波扫查装置，所述柔性线圈设置有线圈固定孔ⅰ、线圈固定孔ⅱ、线圈固定孔ⅲ、线圈接口固定孔、线圈固定孔ⅳ和曲折线圈。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种新型的电磁超声导波扫查装置，所述新型的电磁超声导波扫查装置还包括手拧螺丝ⅰ、手拧螺丝ⅱ、手拧螺丝ⅲ和手拧螺丝ⅳ、通过手拧螺丝ⅰ、手拧螺丝ⅱ、手拧螺丝ⅲ和手拧螺丝ⅳ分别对应穿过线圈固定孔ⅳ、线圈固定孔ⅲ、线圈固定孔ⅰ和线圈固定孔ⅱ通过螺纹将柔性线圈固定连接在外壳上。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种新型的电磁超声导波扫查装置，所述线圈底板上设置有线圈底板对应接口固定孔，线圈接口和线圈接口固定孔相连接，线圈接口和和线圈底板对应接口固定孔相连接。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种新型的电磁超声导波扫查装置，所述新型的电磁超声导波扫查装置还包括螺母ⅰ和螺母ⅱ，螺母ⅰ和螺母ⅱ分别通过螺纹连接在弹簧支撑柱ⅰ和弹簧支撑柱ⅱ上，螺母ⅰ和螺母ⅱ的下端面和编码器支架ⅰ接触。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种新型的电磁超声导波扫查装置，所述里程轮的轴心位于轴承侧轮ⅲ和轴承侧轮ⅳ垂直方向的对称轴上。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种新型的电磁超声导波扫查装置，所述轴承侧轮ⅰ和轴承侧轮ⅱ与轴承侧轮ⅲ和轴承侧轮ⅳ对称设置。

本实用新型一种新型的电磁超声导波扫查装置的有益效果为：

本实用新型一种新型的电磁超声导波扫查装置，采用电磁超声技术非接触式测量，可以无需耦合剂，无需对试件表面预处理，结构简单，能够准确表现出缺陷在声波传播方向、扫查装置运动方向的位置，解决由于电磁超声导波技术扫查缺陷的位置及可能同时出现的缺陷数量判断不准确所带来的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型新型的电磁超声导波扫查装置正视图的结构示意图；

图2是本实用新型新型的电磁超声导波扫查装置俯视图的结构示意图；

图3是本实用新型新型的电磁超声导波扫查装置左视图的结构示意图；

图4是本实用新型新型的电磁超声导波扫查装置右视图的结构示意图；

图5是本实用新型新型的电磁超声导波扫查装置柔性线圈的结构示意图；

图6是本实用新型新型的电磁超声导波扫查装置线圈底板的结构示意图。

图中：编码器2；螺母ⅰ3；手拧螺丝ⅰ4；线圈接口5；轴承轮ⅰ6；手拧螺丝ⅱ7；上壳8；轴承侧轮ⅰ9；轴承侧轮ⅱ10；支架ⅰ11；手拧螺丝ⅲ12；轴承轮ⅱ13；手拧螺丝ⅳ14；支架ⅱ15；螺母ⅱ16；螺丝ⅰ17；螺丝ⅱ18；柔性线圈19；螺丝ⅲ20；螺丝ⅳ21；外壳22；弹簧支撑柱ⅰ23；弹簧ⅰ24；编码器支架ⅱ25；里程轮26；轴承侧轮ⅲ27；线圈底板28；编码器支架ⅰ29；线圈固定孔ⅰ30；线圈固定孔ⅱ31；线圈固定孔ⅲ32；线圈接口固定孔33；线圈固定孔ⅳ34；曲折线圈35；线圈底板固定孔ⅰ36；线圈底板固定孔ⅱ37；线圈底板对应接口固定孔38；弹簧支撑柱ⅱ39；弹簧ⅱ40；轴承侧轮ⅳ41；编码器接口42。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

具体实施方式一：

下面结合图1-6说明本实施方式，一种新型的电磁超声导波扫查装置，包括编码器2、线圈接口5、轴承轮ⅰ6、轴承侧轮ⅰ9、轴承侧轮ⅱ10、支架ⅰ11、轴承轮ⅱ13、支架ⅱ15、柔性线圈19、外壳22、弹簧支撑柱ⅰ23、弹簧ⅰ24、编码器支架ⅱ25、里程轮26、轴承侧轮ⅲ27、线圈底板28、编码器支架ⅰ29、弹簧支撑柱ⅱ39、弹簧ⅱ40和轴承侧轮ⅳ41，所述支架ⅰ11和支架ⅱ15的两端之间分别固定连接有轴承轮ⅰ6和轴承轮ⅱ13，支架ⅰ11和支架ⅱ15的中端之间固定连接有外壳22，支架ⅰ11的外侧固定连接有轴承侧轮ⅰ9和轴承侧轮ⅱ10，支架ⅱ15的外侧固定连接有轴承侧轮ⅲ27和轴承侧轮ⅳ41，柔性线圈19和线圈底板28均固定连接在外壳22上，线圈接口5与柔性线圈19和线圈底板28相连，编码器支架ⅰ29固定连接在外壳22的一侧，编码器支架ⅱ25的上端固定连接弹簧支撑柱ⅰ23和弹簧支撑柱ⅱ39，弹簧支撑柱ⅰ23和弹簧支撑柱ⅱ39均滑动连接在编码器支架ⅰ29上，弹簧支撑柱ⅰ23和弹簧支撑柱ⅱ39上分别套装有弹簧ⅰ24和弹簧ⅱ40，弹簧ⅰ24和弹簧ⅱ40均位于编码器支架ⅰ29和编码器支架ⅱ25之间，编码器支架ⅱ25上固定连接有编码器2，编码器2的转动轴穿过编码器支架ⅱ25，编码器2的转动轴上固定连接有里程轮26；为了激发电磁超声导波，柔性线圈19采用曲折线圈结构，电流流向相反的相邻导线间距为半波长；通过求解管道中导波的特征方程，确定导波频率与声速，根据公式λ＝c/f可计算波长，从而确定线圈间距，采用pcb工艺制作；通过焊接将线圈接口5和线圈接口固定孔33连接，通过焊接将线圈接口5和接口固定孔38相连接，用手拧螺丝ⅰ4、手拧螺丝ⅱ7、手拧螺丝ⅲ12和手拧螺丝ⅳ14对应穿过柔性线圈固定孔34、线圈固定孔32、线圈固定孔30、线圈固定孔31固定在外壳22上；线圈接口5和编码器接口42使用雷莫连接线连接检测设备，回波信号经过接收换能器和接收装置接收处理后，通过上位机显示。

具体实施方式二：

下面结合图1-6说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述柔性线圈19设置有线圈固定孔ⅰ30、线圈固定孔ⅱ31、线圈固定孔ⅲ32、线圈接口固定孔33、线圈固定孔ⅳ34和曲折线圈35。

具体实施方式三：

下面结合图1-6说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述新型的电磁超声导波扫查装置还包括手拧螺丝ⅰ4、手拧螺丝ⅱ7、手拧螺丝ⅲ12和手拧螺丝ⅳ14、通过手拧螺丝ⅰ4、手拧螺丝ⅱ7、手拧螺丝ⅲ12和手拧螺丝ⅳ14分别对应穿过线圈固定孔ⅳ34、线圈固定孔ⅲ32、线圈固定孔ⅰ30和线圈固定孔ⅱ31通过螺纹将柔性线圈19固定连接在外壳22上。

具体实施方式四：

下面结合图1-6说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，述线圈底板28上设置有线圈底板对应接口固定孔38，线圈接口5和线圈接口固定孔33相连接，线圈接口5和和线圈底板对应接口固定孔38相连接。

具体实施方式五：

下面结合图1-6说明本实施方式，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述新型的电磁超声导波扫查装置还包括螺母ⅰ3和螺母ⅱ16，螺母ⅰ3和螺母ⅱ16分别通过螺纹连接在弹簧支撑柱ⅰ23和弹簧支撑柱ⅱ39上，螺母ⅰ3和螺母ⅱ16的下端面和编码器支架ⅰ29接触。

具体实施方式六：

下面结合图1-6说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述里程轮26的轴心位于轴承侧轮ⅲ27和轴承侧轮ⅳ41垂直方向的对称轴上；避免扫查装置在管道结构探伤时里程轴无法与管壁贴合，造成接收信息不准确，上方用弹簧支撑柱ⅰ23穿过弹簧ⅰ24，弹簧支撑柱ⅱ39穿过弹簧ⅱ40，用螺母ⅰ3和螺母ⅱ16固定。

具体实施方式七：

下面结合图1-6说明本实施方式，本实施方式对实施方式六作进一步说明，所述轴承侧轮ⅰ9和轴承侧轮ⅱ10与轴承侧轮ⅲ27和轴承侧轮ⅳ41对称设置。

本实用新型的一种新型的电磁超声导波扫查装置，其工作原理为：

可以使用不同参数的线圈激发不同类型的超声导波，本次采用曲折线圈超声导波，相邻间导线间距为超声导波的半波长，波长可由公式λ＝c/f计算，根据扭转模态导波的特征方程求出波速c为3200m/s，波长为6mm；该新型的电磁超声导波扫查装置工作时，在外壳22内部加入磁铁，通过焊接将线圈接口5和线圈接口固定孔33连接，通过焊接将线圈接口5和接口固定孔38相连接，用手拧螺丝ⅰ4、手拧螺丝ⅱ7、手拧螺丝ⅲ12和手拧螺丝ⅳ14对应穿过柔性线圈固定孔34、线圈固定孔32、线圈固定孔30、线圈固定孔31固定在外壳22上；当应用在进行探伤扫查时，电磁超声导波扫查装置在待测构件内部激发导波，导波在构件中传播，遇到缺陷时形成回波信号；在线圈接口5和编码器接口42使用雷莫连接线连接上位机，回波信号经过接收传感器和接收装置接收处理后，通过上位机显示。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。