申请/专利权人：西安交通大学

申请日：2022-09-08

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN115684342B

主分类号：G01N29/04

分类号：G01N29/04;G01N29/24;G01N27/82

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2023.02.21#实质审查的生效;2023.02.03#公开

摘要：本发明提供一种管用内插式非接触磁致伸缩扭转模态导波探头，用于铁磁性材料管道缺陷的长距离、大范围检测。探头整体结构呈长圆柱体，由信号收发弧形线圈组、长方体型磁铁、支撑骨架、表面保护层和信号连接线组成。将导波探头直接插入被检测管道中，通过在信号收发弧形线圈组中通入高频脉冲电流，从而在铁磁性材料管道中产生轴向高频动态磁场，同时永磁体在管道产生周向的静态偏置磁场，基于磁致伸缩效应激发和接收沿轴向传播的扭转模态超声导波。本发明提供的管用内插式非接触磁致伸缩扭转模态导波探头可以高效的激发和接收非频散扭转模态导波信号，同时该探头具有非接触性、在管道内布置和使用便捷、体积轻便小巧等优点。

主权项：1.一种管用内插式非接触磁致伸缩扭转模态导波探头，其特征在于：导波探头由信号收发弧形线圈组一（1）、信号收发弧形线圈组二（2）、信号收发弧形线圈组三（3）、信号收发弧形线圈组四（4）、长方体型磁铁（5）、支撑骨架（6）、表面保护层（7）和信号连接线（8）组成；通过支撑骨架（6）将长方体型磁铁（5）固定，同时将所有的信号收发弧形线圈组缠绕粘连在支撑骨架（6）上，并且将所有的信号收发弧形线圈组从支撑骨架（6）中间引出和信号连接线（8）相连，并且在信号收发弧形线圈组外面包覆有表面保护层（7）；导波探头的信号收发弧形线圈组一（1）和信号收发弧形线圈组二（2）中的线圈走向相反，并且信号收发弧形线圈组三（3）和信号收发弧形线圈组四（4）的走向也相反，用于产生相反方向的轴向高频动态磁场（10）；并且信号收发弧形线圈组一（1）和信号收发弧形线圈组二（2）两个线圈组中心间距为半波长，用于增强导波信号；由于长方体型磁铁（5）产生对称分布的静态偏置磁场（11），因此导波探头的信号收发弧形线圈组一（1）和信号收发弧形线圈组三（3）的走向对称分布，信号收发弧形线圈组二（2）和信号收发弧形线圈组四（4）的走向也对称分布，以此来产生对称分布的高频动态磁场（10）；使用时将所述导波探头直接插入被测管道端部开口处，通过在信号收发弧形线圈组一（1）、信号收发弧形线圈组二（2）、信号收发弧形线圈组三（3）和信号收发弧形线圈组四（4）中通入高频脉冲电流，从而在铁磁性材料被测管道（9）中产生轴向的高频动态磁场（10），同时在长方体型磁铁（5）提供的周向的静态偏置磁场（11）下，基于磁致伸缩效应在铁磁性材料被测管道（9）中激发沿管道轴向传播的T0,1扭转模态超声导波（12），当扭转模态超声导波（12）在管道中遇到缺陷和边界时发生反射，反射后的缺陷回波与静态偏置磁场（11）相互作用，基于磁致伸缩逆效应从而在信号收发弧形线圈组一（1）、信号收发弧形线圈组二（2）、信号收发弧形线圈组三（3）、信号收发弧形线圈组四（4）中接收端部反射回波，最后通过对缺陷回波检出能够对铁磁性材料被测管道中的缺陷进行定位和定量检测。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安交通大学 一种管用内插式非接触磁致伸缩扭转模态导波探头

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