本发明涉及一种涡流传感器检测技术领域,涉及电磁涡流检测金属表面无痕探伤的阵列式涡流检测探头,特别是涉及阵列式涡流检测探头及其检测方法。
背景技术:
无损检测技术的进步,推动了航空、航天、电力、石化、冶金、机械等领域全寿命安全体系的发展。作为五大常规检测方法之一,涡流检测技术也经历了单频、单通道、多频、多通道、频谱分析、大规模阵列涡流检测技术等新技术发展历程。从国家相关术语中的定义,达到四个及四个以上检测通道的,即可视为阵列涡流。
阵列涡流主要作用在于快速有效地完成被检对象的检测目的,尤其对于不同曲面的零部件,采用多达几百、上千通道的大规模涡流成像技术,不仅大大加快了检测速率,而且有助于对缺陷走向等不连续性的评价。而实施该技术的一项重要举措即保证探头与工件的耦合良好,通常是为每个探头施加一个适当力度的法向压力,采用弹簧结构是常规的做法,然而受到弹簧本身固有参数的制约,各探头的受力并不均匀,无法让各个探头线圈均匀的贴合被测试金属的曲面。
针对以上缺点问题,本发明采用如下技术方案进行改善。
技术实现要素:
本发明的目的提供一种具有液压调节装置的阵列式涡流检测探头及其检测方法,解决以上背景技术中提到的阵列式涡流检测的各探头受力不均匀的问题,以达到使阵列式涡流检测装置的各探头线圈达到以相同均衡的弹力贴合于测试样品的曲面的目的。
为达到上述目的,本发明所提出的技术方案为:
一种阵列式涡流检测探头的液压调节装置,用于电磁涡流检测中的金属表面无痕探伤,液压调节装置包括一个液压调节腔和一个以上的液压柱,液压柱阵列分布于液压调节腔的表面,每一个液压柱用于对应一个探头线圈。
其中,液压调节腔和所述液压柱为软橡胶等可变形的软材料制作而成,所述液压调节腔和所述液压柱相连接为可使液体或气体流动的整体密闭的连通结构。
其中,液压调节腔和液压柱分别设置成为相连通的方体、半圆球体、圆柱体或台柱体等的其中一种几何体结构,液压柱阵列分布于液压调节腔的几何体结构的至少一个外表面。
其中,液压调节装置内部填充为流动性优越的液体或者气体。
最佳的一个实施情况,液压调节装置为内部填充空气的气囊,液压调节腔为大气囊与分布于液压调节腔大气囊表面的多个液压柱小气囊。
更有甚者,液压调节装置还包括压力调节装置,当弹力不足时补充液体或气体,当弹力过强不足于液压调节装置变形时泄掉部分液体或气体。
其中,压力调节装置为压力调节泵或压力调节阀。
本发明还公开一种具有液压调节装置的阵列式涡流检测探头,用于电磁涡流检测中的金属表面无痕探伤,包括液压调节装置、多个阵列探头线圈;液压调节装置包括一个液压调节腔和一个以上的液压柱,液压柱阵列分布于液压调节腔的表面,每一个液压柱用于对应一个探头线圈;
其中,液压调节腔和所述液压柱为软橡胶等可变形的软材料制作而成,液压调节腔和所述液压柱相连接为可使液体或气体流动的整体密闭的连通结构;其中,多个阵列探头线圈连接于液压柱的外端部,当探头检测测试样品时,阵列探头线圈由于液压调节腔和液压柱连通变形,使成为阵列探头线圈的排列形成与测试样品表面相适应的曲面,且因为连接通器原理使各个阵列探头线圈以相同的弹力贴向测试样品表面。
液压调节腔和液压柱分别设置成为相连通的方体、半圆球体、圆柱体或台柱体等的其中一种几何体结构,液压柱阵列分布于液压调节腔的几何体结构的至少一个外表面。
液压调节装置内部填充为流动性优越的液体或者气体。
液压调节装置为内部填充空气的气囊,液压调节腔为大气囊与分布于液压调节腔大气囊表面的多个液压柱小气囊。
液压调节装置还包括压力调节装置,当弹力不足时补充液体或气体,当弹力过强不足于液压调节装置变形时泄掉部分液体或气体。
压力调节装置为压力调节泵或压力调节阀。
本发明还公开一种具有液压调节装置的阵列式涡流检测方法,用于电磁涡流检测中的金属表面无痕探伤,包括液压调节装置、多个阵列探头线圈、测试样品和测试样品表面,液压调节装置后侧档板,压力调节装置,液压调节装置包括由软橡胶等可变形软材料制作的液压调节腔和液压柱,其步骤如下:
a.将带有液压调节装置的阵列式涡流检测探头贴合于测试样品表面,判断阵列式涡流检测探头线圈贴合测试样品表面的贴合度;
b.当阵列式涡流检测探头的线圈抵触到液压调节装置后侧档板时,判断为液压调节装置压力不足,弹力不足支撑阵列式涡流检测探头线圈,压力调节装置补充液体或气体;当阵列式涡流检测探头的线圈与测试样品表面接触不紧密时,判断为液压调节装置的弹力过强不足于液压调节装置变形,压力调节装置将泄掉部分液体或气体;
c.当所有阵列式涡流检测探头线圈包覆测试样品表面且不抵触液压调节装置后侧档板时,阵列式涡流检测探头对测试样品进行扫描涡流检测,此时,阵列式涡流检测探头的所有线圈都以相同均衡的弹力压向测试样品表面,使整个扫描检测过程稳定而不易晃动提离;
d.采集阵列式涡流检测探头扫描检测的信号进行数据处理,传送给涡流成像检测仪,显示、存储检测结果。
据以上技术方案,本发明的有益效果为:
本发明采用的阵列式涡流传感器探头的液压调节装置,具有各自独立的液压柱结构,特别设置为微气囊结构时,较好地解决了阵列涡流检测中探头的受力并不均匀的难题,达到了有效的检测结果。通过调节气囊压力(例如压扁之或补充和释放部分液体或气体)达到所需探头弹性力度。
另外,因为液压调节腔和液压柱为液体或气体流动的整体密闭的连通结构,当阵列式探头接触测试样品曲表面时,由于液体或气体的流动,即使当不同测试样品的曲表面导致液压调节腔和液压柱变形时,依然保持各个液压柱的弹力相同,使阵列式探头以最均衡的压力包覆测试样品曲表面,达到最佳的测试效果。
而且,压力调节装置通过补充和释放部分液体或气体来调节整个液压调节装置的弹力大小,促使每个阵列式探头不会因为液压弹力太小而抵触液压调节腔后板未受到液压影响,或者因为液压弹力太大而未接触到测试样品的曲表面。
附图说明
图1为本发明实施例1中一种液压调节装置示意图。
图2为本发明实施例1中一种液压调节装置在涡流检测中与曲面测试样品表面贴合示意图。
图3为本发明实施例1中阵列式涡流检测探头的仰视示意图。
图4为本发明实施例2中一种液压调节装置示意图。
图5为本发明实施例2中一种液压调节装置在涡流检测中与曲面测试样品表面贴合示意图。
图6为本发明实施例2中一种液压调节装置在涡流检测中与曲面测试样品表面贴合时液压调节腔变形调节弹力的示意图。
图7为本发明实施例2中阵列式涡流检测探头的仰视示意图。
图中,1液压调节腔,2阵列探头线圈,3测试样品,4液压调节装置后侧档板,5压力调节装置,11液压柱,31测试样品表面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,对本发明做进一步说明。
实施例1,如图1、图2和图3所示,
本发明公开的一种阵列式涡流检测探头的液压调节装置,用于电磁涡流检测中的金属表面无痕探伤,所述液压调节装置包括一个液压调节腔1和一个以上的液压柱11,所述液压柱11阵列分布于液压调节腔1的表面,每一个液压柱11用于对应一个探头线圈;其中,所述液压调节腔1和所述液压柱11为软橡胶等可变形的软材料制作而成,所述液压调节腔1和所述液压柱11相连接为可使液体或气体流动的整体密闭的连通结构。
其中,液压调节腔1为圆柱体,同样圆柱体的液压柱11分别阵列排列设置在圆柱体液压调节腔1外下表面。液压柱11与探头线圈为方形排列式分布。
其中,液压调节装置内部填充为气体。
其中一个实施情况为液压调节装置为内部填充空气的气囊,液压调节腔1为大气囊与分布于液压调节腔1大气囊表面的多个液压柱11小气囊。
更有甚者,液压调节装置还包括压力调节装置5,当弹力不足时补充液体或气体,当弹力过强不足于液压调节装置变形时泄掉部分液体或气体。
其中,压力调节装置5为压力调节泵或压力调节阀。
本发明实施例1中的一种具有液压调节装置的阵列式涡流检测探头,用于电磁涡流检测中的金属表面无痕探伤,包括液压调节装置、多个阵列探头线圈2,液压调节装置包括一个液压调节腔1和一个以上的液压柱11,所述液压柱11阵列分布于液压调节腔1的表面,每一个液压柱11用于对应一个探头线圈;
其中,液压调节腔1和所述液压柱11为软橡胶等可变形的软材料制作而成,液压调节腔1和所述液压柱11相连接为可使液体或气体流动的整体密闭的连通结构;其中,多个阵列探头线圈2连接于液压柱11的外端部,当探头检测测试样品3时,阵列探头线圈2由于液压调节腔1和液压柱11连通变形,使成为阵列探头线圈2的排列形成与测试样品表面31相适应的曲面,且因为连接通器原理使各个阵列探头线圈2以相同的弹力贴向测试样品表面31。
液压调节腔1为圆柱体,同样为圆柱体的液压柱11分别阵列排列设置在圆柱体液压调节腔1外下表面。液压柱11与探头线圈为排列式分布。
一种具有液压调节装置的阵列式涡流检测探头的液压调节装置内部填充为流动性优越的液体或者气体。
一种具有液压调节装置的阵列式涡流检测探头的液压调节装置为内部填充空气的气囊,液压调节腔1为大气囊与分布于液压调节腔1大气囊表面的多个液压柱11小气囊。
其中,一种具有液压调节装置的阵列式涡流检测探头,液压调节装置还包括压力调节装置5,当弹力不足时补充液体或气体,当弹力过强不足于液压调节装置变形时泄掉部分液体或气体。
压力调节装置5为压力调节泵或压力调节阀。
本实施例还公开一种具有液压调节装置的阵列式涡流检测方法,用于电磁涡流检测中的金属表面无痕探伤,包括液压调节装置、多个阵列探头线圈2、测试样品3和测试样品表面31,液压调节装置后侧档板4,压力调节装置5,液压调节装置包括由软橡胶等可变形软材料制作的液压调节腔1和液压柱11,其步骤如下:
a.将带有液压调节装置的阵列式涡流检测探头贴合于测试样品表面,判断阵列式涡流检测探头线圈贴合测试样品表面的贴合度;
b.当阵列式涡流检测探头的线圈抵触到液压调节装置后侧档板时,判断为液压调节装置压力不足,弹力不足支撑阵列式涡流检测探头线圈,压力调节装置补充液体或气体;当阵列式涡流检测探头的线圈与测试样品表面接触不紧密时,判断为液压调节装置的弹力过强不足于液压调节装置变形,压力调节装置将泄掉部分液体或气体;
c.当所有阵列式涡流检测探头线圈包覆测试样品表面且不抵触液压调节装置后侧档板时,阵列式涡流检测探头对测试样品进行扫描涡流检测,此时,阵列式涡流检测探头的所有线圈都以相同均衡的弹力压向测试样品表面,更整个扫描检测过程稳定而不易晃动提离;
d.采集阵列式涡流检测探头扫描检测的信号进行数据处理,传送给涡流成像检测仪,显示、存储检测结果。
因为液压调节腔1和液压柱11设置成液体或气体流动的整体密闭的连通结构,当阵列式探头接触测试样品曲表面时,由于液体或气体的流动,即使当不同测试样品的曲表面导致液压调节腔1和液压柱11变形时,任然保持各个液压柱11的弹力相同,使阵列式探头以最均衡的压力包覆测试样品曲表面,达到最佳的测试效果。
而且,压力调节装置通过补充和释放部分液体或气体来调节整个液压调节装置的弹力大小,促使每个阵列式探头不会因为液压弹力太小而抵触液压调节腔后板未受到液压影响,或者因为液压弹力太大而未接触到测试样品的曲表面。
实施例2
如图4、5、6、7所示,与实施例1不同之处为:液压调节腔1为半圆球体,除与实施例1具有相同的技术特征和功能以外,如图6所示,当压扁液压调节腔1,具有改变液压调节装置弹力的效果。另外,如图7所示,液压柱11与探头线圈为圆形排列式分布。
以上为本发明其中两种实施方式。此外,需要说明的是,凡依本专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化,均包括于本专利的保护范围内。