鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器及其檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器及其檢測方法，基于渦流傳感器與磁通門傳感器的相似特點，即渦流傳感器是檢測線圈纏繞在鐵氧體芯上，磁通門傳感器是檢測線圈纏繞在鐵芯上，制作一個包含鐵與鐵氧體的合成芯，合成芯外纏繞渦流與磁通門檢測線圈，采用分時交替激勵/接收方法，使傳感器具有同時得到同一檢測點的缺陷信息與應(yīng)力集中信息的功能，可對鐵磁性工件進(jìn)行快速電磁綜合檢測與評價。
【專利說明】鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器及其檢測方法所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無損檢測裝置與方法，特別是涉及一種鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器及其檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]渦流檢測方法可以檢測鐵磁性工件表面與近表面缺陷，金屬磁記憶檢測方法通過測量鐵磁性工件表面磁場變化，可以分析鐵磁性工件應(yīng)力集中狀況，以此來評價鐵磁性工件的早期疲勞損傷及可能出現(xiàn)缺陷的位置。渦流檢測與金屬磁記憶檢測方法結(jié)合，可對鐵磁性工件進(jìn)行綜合檢測評價，得到更為全面的鐵磁性工件狀態(tài)信息。渦流傳感器通常采用檢測線圈與鐵氧體磁芯制作，金屬磁記憶傳感器通常采用霍爾元件或磁通門傳感器制作。目前，有渦流與金屬磁記憶組合傳感器，是將渦流傳感器與金屬磁記憶傳感器并排固定在一起制成，一次掃查即可得到鐵磁性工件表面的缺陷信息與應(yīng)力集中信息，但由于并排固定在一起的渦流傳感器與金屬磁記憶傳感器的檢測覆蓋面位置不同，無法同時得到同一檢測點的缺陷信息與應(yīng)力集中信息。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器及其檢測方法，基于渦流傳感器與磁通門傳感器的相似特點，即渦流傳感器是檢測線圈纏繞在鐵氧體芯上，磁通門傳感器是檢測線圈纏繞在鐵芯上，制作一個包含鐵與鐵氧體的合成芯，合成芯外纏繞渦流與磁通門檢測線圈，采用分時交替激勵/接收方法，使傳感器具有同時得到同一檢測點的缺陷信息與應(yīng)力集中信息的功能。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器，包括鐵芯、鐵氧體芯、線圈纏繞骨架、激勵線圈、渦流接收線圈、磁通門感應(yīng)線圈，其特征在于:鐵芯與鐵氧體芯粘接組合或研磨成粉末混合制成固體后內(nèi)嵌到線圈纏繞骨架中；激勵線圈、渦流接收線圈纏繞固定在線圈纏繞骨架外表面；磁通門感應(yīng)線圈纏繞固定在激勵線圈、渦流接收線圈及線圈纏繞骨架的外表面。鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器的檢測方法，其特征在于:采用分時交替激勵/接收方法，電磁檢測儀的信號發(fā)生器分時交替激發(fā)高頻渦流激勵信號與低頻磁通門激勵信號；當(dāng)電磁檢測儀的信號發(fā)生器激發(fā)高頻渦流激勵信號時，激勵線圈、渦流接收線圈與鐵氧體芯組合具有渦流傳感器功能，高頻渦流激勵信號激勵激勵線圈產(chǎn)生交變電磁場，交變電磁場激勵被檢工件產(chǎn)生渦流場，渦流接收線圈接收被檢工件的渦流感應(yīng)信號；當(dāng)電磁檢測儀的信號發(fā)生器激發(fā)低頻磁通門激勵信號時，激勵線圈、磁通門感應(yīng)線圈與鐵芯組合具有磁通門傳感器功能，低頻磁通門激勵信號激勵激勵線圈產(chǎn)生交變電磁場，在交變電磁場的磁化作用下，鐵芯的導(dǎo)磁特性發(fā)生周期性飽和與非飽和的變化，使圍繞在鐵芯上的磁通門感應(yīng)線圈感應(yīng)接收被檢工件表面磁場信號；掃描檢測過程中由于高頻渦流激勵信號與低頻磁通門激勵信號的分時快速交替進(jìn)行，渦流接收線圈與磁通門感應(yīng)線圈的檢測覆蓋面基本重疊，因此，渦流接收線圈與磁通門感應(yīng)線圈分別接收被檢工件表面的同一點的渦流檢測信號與磁場信號，通過一次掃查，就可同時得到工件表面每一點的缺陷信息與應(yīng)力集中信息。
[0005]本發(fā)明的有益效果是，提供一種鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器及其檢測方法，基于渦流傳感器與磁通門傳感器的相似特點，即渦流傳感器是檢測線圈纏繞在鐵氧體芯上，磁通門傳感器是檢測線圈纏繞在鐵芯上，制作一個包含鐵與鐵氧體的合成芯，合成芯外纏繞渦流與磁通門檢測線圈，采用分時交替激勵/接收方法，使傳感器具有同時得到同一檢測點的缺陷信息與應(yīng)力集中信息的功能，可對鐵磁性工件進(jìn)行快速電磁綜合檢測與評價。
[0006]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器及其檢測方法不局限于實施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0008]圖1是本發(fā)明的第一實施例的傳感器的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2是本發(fā)明的第一實施例的分時交替激發(fā)渦流激勵信號與磁通門激勵信號的示意圖。
[0010]圖3是本發(fā)明的第二實施例的傳感器的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖中，1.鐵芯，2.鐵氧體芯，3.線圈纏繞骨架，4.激勵線圈，5.渦流接收線圈，6.磁通門感應(yīng)線圈，E.高頻渦流激勵信號，M.低頻磁通門激勵信號，V.信號幅值，t.時間。
【具體實施方式】
[0012]如圖1、圖2所示的第一實施例，本發(fā)明的鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器，包括鐵芯1、鐵氧體芯2、線圈纏繞骨架3、激勵線圈4、渦流接收線圈5、磁通門感應(yīng)線圈6，其特征在于:鐵芯2與鐵氧體芯3粘接組合成合成芯后內(nèi)嵌到線圈纏繞骨架3中；激勵線圈4、渦流接收線圈5纏繞固定在線圈纏繞骨架3外表面；磁通門感應(yīng)線圈6纏繞固定在激勵線圈4、渦流接收線圈5及線圈纏繞骨架3的外表面。本發(fā)明的鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器的檢測方法，其特征在于:采用分時交替激勵/接收方法，電磁檢測儀的信號發(fā)生器分時交替激發(fā)高頻渦流激勵信號E與低頻磁通門激勵信號M ;當(dāng)電磁檢測儀的信號發(fā)生器激發(fā)高頻渦流激勵信號E時，激勵線圈4、渦流接收線圈5與鐵氧體芯2組合具有渦流傳感器功能，高頻渦流激勵信號E激勵激勵線圈4產(chǎn)生交變電磁場，交變電磁場激勵被檢工件產(chǎn)生渦流場，渦流接收線圈5接收被檢工件的渦流感應(yīng)信號；當(dāng)電磁檢測儀的信號發(fā)生器激發(fā)低頻磁通門激勵信號M時，激勵線圈4、磁通門感應(yīng)線圈6與鐵芯I組合具有磁通門傳感器功能，低頻磁通門激勵信號M激勵激勵線圈4產(chǎn)生交變電磁場，在交變電磁場的磁化作用下，鐵芯I的導(dǎo)磁特性發(fā)生周期性飽和與非飽和的變化，使圍繞在鐵芯I上的磁通門感應(yīng)線圈6感應(yīng)接收被檢工件表面磁場信號；掃描檢測過程中由于高頻渦流激勵信號E與低頻磁通門激勵信號M的分時快速交替進(jìn)行V、t，渦流接收線圈5與磁通門感應(yīng)線圈6的檢測覆蓋面基本重疊，因此，渦流接收線圈5與磁通門感應(yīng)線圈6分別接收被檢工件表面的同一點的渦流檢測信號與磁場信號，通過一次掃查，就可同時得到工件表面每一點的缺陷信息與應(yīng)力集中信息。
[0013]如圖3所示的在第二實施例中，本發(fā)明的鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器，與第一實施例的不同之處在于:鐵芯I與鐵氧體芯2研磨成粉末混合制成合成芯后內(nèi)嵌到線圈纏繞骨架3中。
[0014]上述實施例僅用來進(jìn)一步說明本發(fā)明的鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器及其檢測方法，但發(fā)明并不局限于實施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器，包括鐵芯、鐵氧體芯、線圈纏繞骨架、激勵線圈、渦流接收線圈、磁通門感應(yīng)線圈，其特征在于:鐵芯與鐵氧體芯粘接組合或研磨成粉末混合制成合成芯后內(nèi)嵌到線圈纏繞骨架中；激勵線圈、渦流接收線圈纏繞固定在線圈纏繞骨架外表面；磁通門感應(yīng)線圈纏繞固定在激勵線圈、渦流接收線圈及線圈纏繞骨架的外表面。
2.鐵芯與鐵氧體芯合成多功能電磁檢測傳感器的檢測方法，其特征在于:采用分時交替激勵/接收方法，電磁檢測儀的信號發(fā)生器分時交替激發(fā)高頻渦流激勵信號與低頻磁通門激勵信號；當(dāng)電磁檢測儀的信號發(fā)生器激發(fā)高頻渦流激勵信號時，激勵線圈、渦流接收線圈與鐵氧體芯組合具有渦流傳感器功能，高頻渦流激勵信號激勵激勵線圈產(chǎn)生交變電磁場，交變電磁場激勵被檢工件產(chǎn)生渦流場，渦流接收線圈接收被檢工件的渦流感應(yīng)信號；當(dāng)電磁檢測儀的信號發(fā)生器激發(fā)低頻磁通門激勵信號時，激勵線圈、磁通門感應(yīng)線圈與鐵芯組合具有磁通門傳感器功能，低頻磁通門激勵信號激勵激勵線圈產(chǎn)生交變電磁場，在交變電磁場的磁化作用下，鐵芯的導(dǎo)磁特性發(fā)生周期性飽和與非飽和的變化，使圍繞在鐵芯上的磁通門感應(yīng)線圈感應(yīng)接收被檢工件表面磁場信號；掃描檢測過程中由于高頻渦流激勵信號與低頻磁通門激勵信號的分時快速交替進(jìn)行，渦流接收線圈與磁通門感應(yīng)線圈的檢測覆蓋面基本重疊，因此，渦流接收線圈與磁通門感應(yīng)線圈分別接收被檢工件表面的同一點的渦流檢測信號與磁場信號，通過一次掃查，就可同時得到工件表面每一點的缺陷信息與應(yīng)力集中信息。
【文檔編號】G01N27/90GK103439405SQ201310417274
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】林俊明 申請人:愛德森（廈門）電子有限公司