014]絕對線圈布置對于任何取向上的瑕疵而言都是敏感的。但是,線圈的撓曲或者提離變化可以會導致很大的不期望背景信號偏離,其可以使瑕疵信號不明顯。驅動器/拾取線圈布置可以幫助降低針對撓曲和/或提離變化的探測器靈敏度,但對于瑕疵取向而言卻是敏感的。例如,當驅動線圈和拾取線圈兩者被同時定位在瑕疵的一部分上方或者非常接近于瑕疵的一部分時,就可以探測到瑕疵。
[0015]為了探測在管至總管焊接處的周向取向的瑕疵,可以布置驅動器和拾取線圈以使得連接線圈中心的線大致在圓周方向上。同樣地,為了探測軸向取向的瑕疵,可以使連接兩個線圈中心的線大致在軸向方向上。圖1C示出了可以通過驅動器/拾取布置來感測裂縫狀的瑕疵的取向。所示出的驅動器/拾取布置可以探測沿線A和B取向上的瑕疵,但是卻可能無法探測沿線C取向上的瑕疵。
[0016]可以通過沿檢測對象的表面定向渦電流探測器并且監(jiān)測由渦電流電磁場所產(chǎn)生的反饋信號和驅動信號之間的差別來進行檢測對象的橫截面的測量。但是,卻很難去檢測具有復雜幾何形狀的結構,這是由于常規(guī)渦電流探測器由剛性繞線式線圈所組成,其必須保持在非??拷跈z測對象的表面,同時使探測器軸名義上垂直于該表面。焊接處的復雜曲率可以致使探測器和焊接表面之間的提離與傾斜程度發(fā)生改變。
[0017]渦電流測量對于傳感器相對于檢測對象位置上的變化是非常敏感的。當探測器和正被檢查的表面之間的間隙增大時,渦電流探測器的瑕疵探測靈敏度因“提離”效應而減小。因此,當進行禍流探傷時,提離效應(lift-off effect)可以通過在檢測對象的表面和渦電流探測器線圈之間維持緊密的緊配合而得以削弱。當檢測對象處于很難接近的區(qū)域和/或具有非正則曲面時,維持緊密的緊配合是具有挑戰(zhàn)性的。類似地,探測器的取向或傾斜的角度可以導致噪音信號,其可以使表示瑕疵的信號變得模糊。在一個實施例中,本公開的撓性渦電流探測器可以容易地被適應于檢測對象,由此克服了與常規(guī)渦電流探測器相關聯(lián)的提離與傾斜問題。
[0018]根據(jù)一個實施例,撓性渦電流探測器可以包括渦電流陣列。渦電流陣列檢測和常規(guī)渦電流共享相同的基本原理。當線圈被放在檢測對象附近時,注入線圈內的交流電在導體部分或檢測對象中產(chǎn)生磁場。檢測對象中的缺陷會干擾渦電流的路徑,并且該干擾可以通過反饋信號由線圈來加以測量。在一個實施例中,線圈可以包括驅動器/拾取布置,其中,驅動器線圈利用交流電而受激從而在檢測對象中產(chǎn)生渦電流,并且拾取線圈可以探測由檢測對象中的缺陷所導致的感應渦電流中的變化。在其它實施例中,線圈可以既作為驅動器線圈又作為拾取線圈而發(fā)揮作用。
[0019]渦電流陣列檢測是這樣一種技術,該技術提供了同時驅動和讀取在相同傳感器或探測器組件中并排放置的多個渦電流線圈的能力。可以通過以期望模式多路化渦流傳感器或線圈來執(zhí)行數(shù)據(jù)采集。每個單獨的線圈或傳感器可以生成例如代表在其下方的結構的信號。源于反饋信號的數(shù)據(jù)可以被作為經(jīng)過編碼的位置和時間的基準,并且可以通過檢測儀器作為圖像以圖形方式而表現(xiàn)出來。
[0020]渦電流陣列檢測提供了優(yōu)于常規(guī)渦電流檢測的諸多優(yōu)點。渦電流陣列檢測可以顯著地減少檢驗時間,并且提供了在單程(single pass)中覆蓋較大檢驗區(qū)域的能力。如圖1A中所示,常規(guī)渦電流檢測通常使用單個線圈102,其執(zhí)行相對慢的光柵掃描。使用單個線圈的常規(guī)渦流測試探測器僅檢查正下方的表面,由此,必須通過以重疊模式在檢測區(qū)域上方移動探測器來掃描檢測對象。這個工作是耗費時間并令人乏味的。相比之下并且如圖1B所示,渦電流陣列技術可以使用多個線圈104以及更加快速的一線(one-line)掃描,其可以在維持高分辨率的情況下允許在單個探測器路程中更大區(qū)域的檢測覆蓋。
[0021]圖2為諸如在發(fā)電廠的熱回收蒸汽發(fā)生器中的說明性管至總管結構200的局部正視圖。當管202被焊接到總管部分206時就產(chǎn)生管至總管焊接接頭(weld joint) 204。因為焊接連接部204在它們的服務壽命期間承受載荷和疲勞,所以就存在它們可能發(fā)生故障的機會。必須定期地檢查焊接接頭,但是其具有復雜和不規(guī)則形狀,因而難以利用常規(guī)渦電流探測器來接近。
[0022]如圖3所示,說明性的撓性渦電流探測器300可以包括可撓渦電流陣列302,該可撓渦電流陣列302包括柔性印刷電路板316和至少一個線圈304。線圈304能夠接收來自檢測儀器的交流電,在檢測對象中感應渦電流以及感測表示檢測對象的電磁特征的反饋信號。在一個實施例中,可撓渦電流陣列302可以包括被構建在薄的可撓塑料襯底316上的線圈304。傳統(tǒng)渦電流線圈使用纏繞在芯周圍的金屬絲。相比之下,本公開的可撓渦電流陣列302的線圈304可以使用被布置在類似撓性塑料材料(諸如,柔性印刷電路板316)上的細金屬線或跡線。
[0023]剛性連接器部分306可以包括例如印刷電路板318,其包括用于接合絕緣電導線312的連接器310的多個連接器308。在一個實施例中,剛性連接器部分306能夠在渦電流陣列302和至少一個細長電導線312之間提供電連接。剛性連接器部分306和絕緣電導線312可以提供從可撓渦流傳感器到檢測儀器的物理和電氣過渡。
[0024]撓性渦電流探測器可以包括能夠將渦電流陣列302電連接到檢測儀器上的至少一個細長電導線。電導線312可以包括單獨的金屬線或者纜線,并且可以被連接到剛性連接器部分306上,該剛性連接器部分306與渦電流陣列302相接合并且電連接到渦電流陣列302上。
[0025]在一些實施例中,電導線312與檢測儀器處于連通狀態(tài),該檢測儀器能夠發(fā)送、接收、解釋并且顯示代表渦流探傷的信號。商業(yè)上可用的檢測儀器能提供電驅動和讀取在相同探測器組件中并排放置的若干渦流傳感器的能力。在某些實施例中,來自于多個探測器的信號的多路化可以被用來減少電子通道的數(shù)量,以便利用多重頻率來激發(fā)每個探測器或者改變探測器功能,例如將線圈操作從驅動器改變成拾取。
[0026]仍然參考圖3,柔性印刷電路板316可以例如經(jīng)由連接器314與剛性連接器部分306可拆裝地相接合。隨著時間的推移,柔性印刷電路板316、剛性連接器部分318或者電導線312中的任何一個都可能變得磨損或存在缺陷。連接器314允許柔性印刷電路板316或者連接器部分306中的任意一個容易地得以拆除和更換,由此使停工期最小化。類似地,可以使用合適連接器例如連接器308、310來更換被磨損、損壞或者出故障的電導線312。
[0027]現(xiàn)在參考圖4A,撓性渦電流探測器可以例如與手套402可拆裝地相接合。該手套可以包括指部404以及具有開口 408的基部406,該指部404與開口相對地被連接到基部406?;?06包括手掌部分410。根據(jù)一個實施例,探測器的柔性印刷電路板316部分可以被固定到手套402的指部404、基部406或者手掌部分410中的至少一個和/或它們的組合。在一些實施例中,手套可以由耐熱材料構成,例如,硅樹脂、皮革、Kevka/布、機器編制碳和/或羊毛制品。在另一些實施例中,手套可以由氯丁橡膠、布、尼龍、橡膠、塑料、帆布和/或斯潘德克斯彈性纖維構成。
[0028]在某些實施例中,手套402可以能夠提供耐磨損、抗切割、抗化學性以及耐熱性,以便從檢測對象或周圍區(qū)域中保護檢測者的手。由手套所提供的保護可以允許操作者執(zhí)行準確有效的物品渦流探