空间立体环绕式电磁超声横波线性相控阵探头的制作方法

本技术涉及超声无损检测，尤其涉及一种空间立体环绕式电磁超声横波线性相控阵探头。

背景技术：

1、超声相控阵检测技术通过设置延时法则激励各阵元，控制声束进行扫查，可在不移动或少移动探头的情况下进行快速扫查，从而大大提高了检测效率。

2、传统超声相控阵探头的阵元为压电晶片，因此在检测时这种相控阵探头与常规的压电超声探头所遵循的条件相同，均属于接触式检测，探头与被检工件间需要耦合剂才能将超声波耦合到被检工件中，并且为了实现良好的超声波耦合，往往需要对被检工件表面进行打磨。从而，传统压电超声相控阵检测受耦合状态、表面状况等因素影响较大，并且现场检测时打磨工件表面会大大影响检测效率，此外受耦合剂的影响，导致其很难在高温在线检测上进行应用。

技术实现思路

1、本实用新型的一个目的在于提供一种空间立体环绕式电磁超声横波线性相控阵探头，实现电磁超声相控阵成像检测。

2、为了达到以上目的，本实用新型一方面公开了一种空间立体环绕式电磁超声横波线性相控阵探头，包括外壳以及设于所述外壳中的换能线圈、磁体组件以及与所述换能线圈连接的电连接组件，所述磁体组件用于形成垂直于换能线圈平面的偏置磁场；

3、所述换能线圈包括并列设置的多个阵元线圈，每个阵元线圈包括由导线绕制形成的多圈并排线圈；

4、所述多圈并排线圈包括与被检工件对应的有效部分、与电连接组件连接的输入输出引线部分以及连接所述有效部分和所述输入输出引线部分的连接部分。

5、优选的，所述磁体组件设于所述换能线圈中，且整个磁体组件的表面设置有屏蔽层。

6、优选的，所述磁体组件包括两侧边缘位于所述换能线圈外侧的一个单磁体，所述单磁体的一个磁极对应所述换能线圈设置。

7、优选的，所述每个阵元线圈的多圈并排线圈中的电流方向相同。

8、优选的，所述磁体组件包括与每个阵元线圈对应的多个磁体，多个磁体中每个磁体的一个磁极对应一个阵元线圈设置。

9、优选的，所述多个磁体中相邻两个磁体的磁极的设置方向相反。

10、优选的，所述多个阵元线圈中相邻两个阵元线圈中的电流方向相反。

11、优选的，所述磁体组件设于所述换能线圈中，所述磁体组件与所述换能线圈的有效部分间设置有衬板。

12、优选的，所述磁体组件的磁体为软质磁体或硬质磁体。

13、优选的，所述换能线圈对应于被检工件的一侧设置有保护板。

14、实用新型本实用新型通过将换能线圈分为多个阵元线圈，其中每个阵元线圈中设置由线圈导线绕制形成的多圈并排线圈，通过磁体组件形成垂直于换能线圈的偏置磁场，从而激励相控阵换能线圈在被检工件中激励产生超声横波，提高电磁超声的检测效率和缺陷检测能力，实现电磁超声相控阵成像检测。本申请的探头可通过电磁超声对被检工件进行非接触式检测，无需耦合剂，也无需对被检工件进行打磨，且本申请的探头的重复检测稳定性高、可适用于极端高、低温检测环境，弥补了传统压电超声检测的诸多应用不足。

技术特征：

1.一种空间立体环绕式电磁超声横波线性相控阵探头，其特征在于，包括外壳以及设于所述外壳中的换能线圈、磁体组件以及与所述换能线圈连接的电连接组件，所述磁体组件用于形成垂直于换能线圈平面的偏置磁场；

2.根据权利要求1所述的相控阵探头，其特征在于，所述磁体组件设于所述换能线圈中，且整个磁体组件的表面设置有屏蔽层。

3.根据权利要求1所述的相控阵探头，其特征在于，所述磁体组件包括两侧边缘位于所述换能线圈外侧的一个单磁体，所述单磁体的一个磁极对应所述换能线圈设置。

4.根据权利要求3所述的相控阵探头，其特征在于，所述每个阵元线圈的多圈并排线圈中的电流方向相同。

5.根据权利要求1所述的相控阵探头，其特征在于，所述磁体组件包括与每个阵元线圈对应的多个磁体，多个磁体中每个磁体的一个磁极对应一个阵元线圈设置。

6.根据权利要求5所述的相控阵探头，其特征在于，所述多个磁体中相邻两个磁体的磁极的设置方向相反。

7.根据权利要求6所述的相控阵探头，其特征在于，所述多个阵元线圈中相邻两个阵元线圈中的电流方向相反。

8.根据权利要求1所述的相控阵探头，其特征在于，所述磁体组件设于所述换能线圈中，所述磁体组件与所述换能线圈的有效部分间设置有衬板。

9.根据权利要求1所述的相控阵探头，其特征在于，所述磁体组件的磁体为软质磁体或硬质磁体。

10.根据权利要求1所述的相控阵探头，其特征在于，所述换能线圈对应于被检工件的一侧设置有保护板。

技术总结
本技术提供了一种空间立体环绕式电磁超声横波线性相控阵探头，所述探头包括外壳以及设于所述外壳中的换能线圈、磁体组件以及与所述换能线圈连接的电连接组件，所述磁体组件用于形成垂直于换能线圈平面的偏置磁场；所述换能线圈包括并列设置的多个阵元线圈，每个阵元线圈包括由导线绕制形成的多圈并排线圈，本技术可实现电磁超声相控阵成像检测。

技术研发人员：郑阳,张宗健
受保护的技术使用者：中国特种设备检测研究院
技术研发日：20230420
技术公布日：2024/1/15