拼接式阵列探头的制作方法

本技术涉及检测设备，特别是涉及一种拼接式阵列探头。

背景技术：

1、核电站堆芯中子通量管是核反应堆的重要组成部分，用于放置堆芯中子通量探测器，以探测堆芯的中子通量分布、堆芯功率畸变，并积累燃烧数据。由于反应堆中流致振动造成的磨损，可能在指套管上产生缺陷，威胁核电运行安全，因此有必要对指套管进行周期性检测。涡流检测是探测和表征管壁缺陷的一种有效方法。指套管内径只有5mm，现有检测方法采用轴绕探头(bobbin probe)对中子通量管进行检测。但是轴绕探头在每个扫描位置点输出一个数据，完成一根管子的扫描后只能获得一维线数据，而不能够对检测对象成像，因此难以量化缺陷的轴向位置和尺寸，也不能区分位置临近的多个缺陷。

2、为了能够定位和量化缺陷的尺寸，需要研制可以生成图像的探头。旋转探头是一种可用于圆管样品成像检测的探头，旋转探头在电机的带动下，在圆管样品中螺旋扫描，从而获取检测图像。旋转探头成像分辨率高，检测灵敏度好。但由于需要在圆管样品中旋转，检测速度慢，且探头易磨损。而且旋转探头需要电机旋转结构，截止目前，能用于内径5mm左右的小管径样品检测的旋转探头还未见报道。阵列探头一般由多个线圈或传感器规则排列组成，可在电子开关的控制下，快速扫描成像。但是，研制小管径阵列探头的难度很高。传统的阵列探头多采用感应线圈激发和接收信号，其中线圈尺寸不能太小(直径一般大于2mm)，因为感应信号和线圈面积和匝数成正比，如果线圈尺寸太小，则探头的灵敏度将过低，因此难以在直径5mm的小管径内排布阵列线圈。研制小管径阵列探头的另一个难点在于小管径阵列探头受空间限制，加工难度大。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种拼接式阵列探头，用于检测和定位小管径圆管中存在的缺陷。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种拼接式阵列探头，包括：第一电路板模块，包括相对设置的第一电路板和第二电路板；第二电路板模块，包括第三电路板和第四电路板，所述第三电路板和所述第四电路板拼接成一个圆形电路板；沿所述圆形电路板的圆周装设若干磁阻传感器，形成环形阵列探头；柔性电路板模块，包括第一柔性电路板和第二柔性电路板，所述第一柔性电路板连接于所述第一电路板和所述第三电路板之间，所述第二柔性电路板连接于所述第二电路板和所述第四电路板之间。

3、于本实用新型的一实施例中，所述第三电路板和所述第四电路板均为半圆形电路板。

4、于本实用新型的一实施例中，所述第一电路板和所述第二电路板背靠背设置。

5、于本实用新型的一实施例中，所述第一柔性电路板与所述第一电路板、所述第三电路板之间通过接插件连接或柔性一体式连接；所述第一柔性电路板与所述第二电路板、所述第四电路板之间通过接插件连接或柔性一体式连接。

6、于本实用新型的一实施例中，还包括骨架，所述骨架具有容纳腔体，所述容纳腔体内容纳所述第一电路板模块，第二电路板模块以及所述柔性电路板模块；其中，所述环形阵列探头露出于所述容纳腔体。

7、于本实用新型的一实施例中，所述容纳腔体的外表面，与所述环形阵列探头的间隔小于预设间隔距离的位置处设有至少一个激励线圈；所述激励线圈环绕所述容纳腔体的外表面。

8、于本实用新型的一实施例中，所述激励线圈的数量为两个，分别位于所述环形阵列探头的前面和后面。

9、于本实用新型的一实施例中，所述容纳腔体的头部为封闭端，尾部尾出线端。

10、于实用新型的一实施例中，所述第一电路板和所述第二电路板上分别设置有：数据采集电路，采集所述环形阵列探头输出的磁场感应信号；信号传输电路，与所述数据采集电路连接，传输所述磁场感应信号；所述感应信号表征待检测管的管壁表面的缺陷情况；信号处理电路，分别与所述数据采集电路、所述信号传输电路连接，对所述数据采集电路采集的磁场感应信号进行放大滤波处理后由所述信号传输电路传输已处理的磁场感应信号。

11、于实用新型的一实施例中，还包括：多路选通器电路；所述多路选通器电路与所述环形阵列探头连接，通过选通将所述环形阵列探头输出的磁场感应信号传输至所述第一电路板或者所述第二电路板上的所述数据采集电路。

12、如上所述，本实用新型的拼接式阵列探头，具有以下有益效果：

13、1、本实用新型探头由两个半圆形电路板拼接合成一个圆形电路板，并沿圆形电路板的圆周装设若干磁阻传感器，形成环形阵列探头，从而可以获得高分辨率的磁场图像并快速准确地检测和定位小管径圆管中存在的缺陷。

14、2、本实用新型便于采用软硬结合制作工艺，降低了探头的制作难度，有利于提高探头制作的成品率和可靠性。而且探头由高空间分辨率、高灵敏度的磁阻传感器阵列制成，检测速度快，单次扫描即可对待测样品的磁场成像。

技术特征：

1.一种拼接式阵列探头，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的拼接式阵列探头，其特征在于，所述第三电路板和所述第四电路板均为半圆形电路板。

3.根据权利要求1所述的拼接式阵列探头，其特征在于，所述第一电路板和所述第二电路板背靠背设置。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的拼接式阵列探头，其特征在于，所述第一柔性电路板与所述第一电路板、所述第三电路板之间通过接插件连接或柔性一体式连接；所述第一柔性电路板与所述第二电路板、所述第四电路板之间通过接插件连接或柔性一体式连接。

5.根据权利要求1所述的拼接式阵列探头，其特征在于，还包括骨架，所述骨架具有容纳腔体，所述容纳腔体内容纳所述第一电路板模块，第二电路板模块以及所述柔性电路板模块；

6.根据权利要求5所述的拼接式阵列探头，其特征在于，所述容纳腔体的外表面，与所述环形阵列探头的间隔小于预设间隔距离的位置处设有至少一个激励线圈；所述激励线圈环绕所述容纳腔体的外表面。

7.根据权利要求6所述的拼接式阵列探头，其特征在于，所述激励线圈的数量为两个，分别位于所述环形阵列探头的前面和后面。

8.根据权利要求5所述的拼接式阵列探头，其特征在于，所述容纳腔体的头部为封闭端，尾部为出线端。

9.根据权利要求1所述的拼接式阵列探头，其特征在于，所述第一电路板和所述第二电路板上分别设置有：

10.根据权利要求9所述的拼接式阵列探头，其特征在于，还包括：多路选通器电路；

技术总结
本技术提供的拼接式阵列探头，包括：第一电路板模块，包括相对设置的第一电路板和第二电路板；第二电路板模块，包括第三电路板和第四电路板，第三电路板和第四电路板拼接成一个圆形电路板；沿圆形电路板的圆周装设若干磁阻传感器，形成环形阵列探头；柔性电路板模块，包括第一柔性电路板和第二柔性电路板，第一柔性电路板连接于第一电路板和第三电路板之间，第二柔性电路板连接于第二电路板和第四电路板之间。本技术探头由两个半圆形电路板拼接合成一个圆形电路板，并沿圆形电路板的圆周装设若干磁阻传感器，形成环形阵列探头，从而可以获得高分辨率的磁场图像并快速准确地检测和定位小管径圆管中存在的缺陷。

技术研发人员：叶朝锋,陶钰
受保护的技术使用者：上海渺知科技有限公司
技术研发日：20221213
技术公布日：2024/1/13