一種耐高溫電磁超聲測厚探頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種耐高溫電磁超聲測厚探頭，內(nèi)殼體、外殼體、限位圈、永磁體、高頻線圈和插座；內(nèi)殼體的上部設(shè)有外螺紋，外殼體的上部設(shè)有內(nèi)螺紋，內(nèi)殼體處于外殼體中，外螺紋與內(nèi)螺紋相嚙合；限位圈設(shè)置在內(nèi)殼體的上端，限位圈的外徑大于外殼體的內(nèi)徑；永磁體和高頻線圈均安裝在內(nèi)殼體中，高頻線圈處于永磁體的下方，高頻線圈與永磁體之間通過粘合劑連接；插座安裝在內(nèi)殼體頂部，高頻線圈通過引線與插座電連接。由于采用非接觸性檢測，無需添加任何耦合劑，對被測工件表面要求不高，因此提高了檢測效率及安全性，更適合高溫壓力管道的測厚，結(jié)構(gòu)更加簡單，操作也相當方便。
【專利說明】一種耐高溫電磁超聲測厚探頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種檢測裝置，尤其涉及一種耐高溫電磁超聲測厚探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家在能源、動力企業(yè)的投入和發(fā)展，各種高溫壓力管道(這里的高溫壓力管道都是指金屬管道)逐漸增多。對此，國家有相關(guān)政策法規(guī)強制檢測，以實現(xiàn)最小的事故發(fā)生率。這就使得高溫壓力管道檢測成為一個急需解決的問題。
[0003]為了避免事故的發(fā)生，目前采用超聲波測厚儀來測量高溫壓力管道的厚度，例如，在對火電廠鍋爐壓力容器管道中的高溫壓力管道進行監(jiān)控或測量時，會使用超聲波測厚儀來測量高溫壓力管道的壁厚，耦合劑需要涂覆在超聲波測厚儀的測厚探頭與高溫壓力管道之間，用來在二者之間傳遞聲波。通過測量高溫壓力管道上不同位置的壁厚，得知其壁厚的減薄程度，從而避免事故的發(fā)生。
[0004]目前采用超聲波測厚儀對高溫壓力管道的壁厚進行測量時，需要將耦合劑涂布在被測量高溫壓力管道表面，由于現(xiàn)場環(huán)境一般為高空作業(yè)，涂布耦合劑給現(xiàn)場測量增加了難度和不便；另外涂布耦合劑容易造成燙傷，存在較大的安全隱患；由于是接觸性檢測，因此在檢測前需要對高溫壓力管道的外表面進行清理，相當麻煩，檢測效率較低。
[0005]目前的超聲波測厚儀，在測厚探頭方面沒有較大的改進，一般都是從耦合劑添加裝置上進行改進，使得耦合劑的添加更加方便，例如在申請?zhí)枮镃N200910195184.0的中國發(fā)明專利申請中，公開一種耦合劑添加裝置及使用其的超聲波測厚儀，超聲波測厚儀具有測厚探頭，用來測量金屬管材的厚度。耦合劑添加裝置包括噴嘴、容器、送液管和氣泵。噴嘴設(shè)置于測厚探頭周圍。容器容置耦合劑。送液管一端位于容器底部，一端與噴嘴連通。氣泵一端位于容器內(nèi)，另一端與大氣連通。當氣泵壓縮容器內(nèi)的空氣，容器內(nèi)的耦合劑被擠壓出來。該發(fā)明還提供一種使用上述耦合劑添加裝置的超聲波測厚儀。該發(fā)明中的耦合劑添加裝置利用氣泵將耦合劑擠壓而出，涂覆在測厚探頭與金屬管材之間，從而達到了遠程控制耦合劑添加的目的，操作簡便，適用范圍廣，能夠有效提高超聲波測厚儀的工作效率，降低操作難度。該發(fā)明只是從耦合劑添加裝置上進行改進，而對于測厚探頭部分仍然沒有涉及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種耐高溫電磁超聲測厚探頭，這種耐高溫電磁超聲測厚探頭在測厚時無需與工件表面接觸，操作方便、檢測效率更高，而且安全性更高。采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種耐高溫電磁超聲測厚探頭，其特征是:包括截面為圓形的內(nèi)殼體、圓筒狀外殼體、限位圈、永磁體、高頻線圈和插座，內(nèi)殼體的外徑小于圓筒狀外殼體的內(nèi)徑；內(nèi)殼體的上部設(shè)有外螺紋，圓筒狀外殼體的上部設(shè)有內(nèi)螺紋，內(nèi)殼體處于圓筒狀外殼體中，外螺紋與內(nèi)螺紋相嚙合；限位圈設(shè)置在內(nèi)殼體的上端，限位圈的外徑大于圓筒狀外殼體的內(nèi)徑；永磁體和高頻線圈均安裝在內(nèi)殼體中，高頻線圈處于永磁體的下方，高頻線圈與永磁體之間通過粘合劑連接；插座安裝在內(nèi)殼體頂部，高頻線圈通過弓丨線與插座電連接。
[0008]能夠長期保持其磁性的磁體稱永磁體，如天然的磁石(磁鐵礦)和人造磁鋼(鐵鎳鈷磁鋼)等。永磁體也叫硬磁體,不易失磁,也不易被磁化,永磁體極性不會變化。
[0009]其中永磁體提供激勵超聲的恒定磁場，高頻線圈用于激勵和接收電磁超聲，由高頻線圈、永磁體(外加磁場)和被測工件構(gòu)成電磁超聲激勵系統(tǒng)，電磁超聲激勵系統(tǒng)產(chǎn)生電磁超聲的有兩種效應(yīng)，洛倫茲力效應(yīng)和磁致伸縮效應(yīng)。當被測工件為非磁性金屬材料產(chǎn)生洛倫茲力效應(yīng)，而當被測工件為磁性金屬材料則產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)。向高頻線圈通一個強大脈沖電流，這樣的脈沖電流會在被測工件表面感應(yīng)出渦流，渦流在外加磁場中受洛侖茲力的作用，使被測工件表面激勵出電磁超聲。另外脈沖電流產(chǎn)生的脈沖磁場和外加磁場的作用同樣會使被測工件表面產(chǎn)生磁致伸縮作用，磁致伸縮效應(yīng)一樣會產(chǎn)生電磁超聲。與此相反，這兩種效應(yīng)呈現(xiàn)可逆性，返回聲壓使質(zhì)點的振動也會在磁場作用下使高頻線圈兩端的電壓發(fā)生變化，從而形成回波。通過檢測超聲波在被測工件中傳播時延就可以折算出被測工件的厚度。由于非接觸性檢測，本實用新型具有如下優(yōu)點:(1)、非接觸檢測，不需要耦合劑，和常規(guī)壓電晶片探頭不一樣，電磁超聲是通過電磁感應(yīng)在工件表面的趨膚層產(chǎn)生超聲波的，所以不需要和工件直接接觸，無需任何耦合劑，提高了檢測效率及安全性；(2)、適合高溫檢測，電磁超聲相對于常規(guī)超聲一個最大的優(yōu)點就是其非接觸性，熱體在空間輻射的溫度場是按指數(shù)衰減的，測厚探頭離被測工件表面每提離一段距離，其測厚探頭環(huán)境溫度就有顯著的下降，所以，電磁超聲可以用于高溫管道檢測；(3)、對被探工件表面質(zhì)量要求不高，電磁超聲因為無需接觸工件，因此對被測工件表面不要求特殊清理，較粗糙表面也可直接檢測，提高了檢測效率及檢測范圍，也可透過涂層測厚；(4)、傳統(tǒng)的壓電超聲的檢測速度，一般都在10米/分鐘左右，而電磁超聲可達到40米/分鐘，甚至更快；(5)內(nèi)殼體與圓筒狀外殼體之間的螺紋配合，可以隨時調(diào)整高頻線圈與被測工件之間的距離，使得測量各種工件更加方便，尤其適用于不同溫度的高溫壓力管道的厚度檢測。
[0010]作為本實用新型的優(yōu)選方案，還包括保護層，保護層設(shè)置在所述內(nèi)殼體底部與高頻線圈之間。保護層通常由耐高溫、耐磨材料制成。通過設(shè)置保護層，起到高溫保護、抗沖擊、耐磨擦的作用，使得電磁超聲測厚探頭更加不容易損壞。
[0011]作為本實用新型進一步的優(yōu)選方案，所述高頻線圈安裝在所述保護層上面。高頻線圈直接安裝在保護層上面，無需另外對高頻線圈的固定，結(jié)構(gòu)上更加簡單緊湊。
[0012]作為本實用新型更進一步的優(yōu)選方案，所述內(nèi)殼體中填充有阻燃絕緣材料。在內(nèi)殼體中填充阻燃絕緣材料，使得電磁超聲測厚探頭更加牢固。
[0013]作為本實用新型更進一步的優(yōu)選方案，所述限位圈的外徑等于或大于所述圓筒狀外殼體的外徑。限位圈的外徑等于或大于圓筒狀外殼體的外徑，轉(zhuǎn)動更加方便，使得高頻線圈與圓筒狀外殼體下端之間的位置調(diào)節(jié)更加方便。
[0014]作為本實用新型更進一步的優(yōu)選方案，所述限位圈的外壁上設(shè)有防滑條紋。通過設(shè)置防滑條紋，增加摩擦阻力，使得轉(zhuǎn)動更加方便。
[0015]作為本實用新型再更進一步的優(yōu)選方案，所述防滑條紋為縱向排列的凸條紋。通過防滑條紋設(shè)置為縱向排列的凸條紋，增加摩擦阻力，使得轉(zhuǎn)動更加方便。
[0016]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:[0017]由于采用非接觸性檢測，無需添加任何耦合劑，對被測工件表面要求不高，因此提高了檢測效率及安全性，更適合高溫壓力管道的測厚，結(jié)構(gòu)更加簡單，操作也相當方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和本實用新型的優(yōu)選實施方式做進一步的說明。
[0020]如圖1所示，這種耐高溫電磁超聲測厚探頭，包括截面為圓形的內(nèi)殼體1、圓筒狀外殼體2、限位圈3、永磁體4、高頻線圈5、保護層6和插座7，內(nèi)殼體I的外徑小于圓筒狀外殼體2的內(nèi)徑；內(nèi)殼體I的上部設(shè)有外螺紋8，圓筒狀外殼體2的上部設(shè)有內(nèi)螺紋9，內(nèi)殼體I處于圓筒狀外殼體2中，外螺紋8與內(nèi)螺紋9相嚙合；限位圈3設(shè)置在內(nèi)殼體I的上端，限位圈3的外徑等于(或大于)圓筒狀外殼體I的外徑；保護層6設(shè)置在內(nèi)殼體I底部，永磁體4和高頻線圈5均安裝在內(nèi)殼體I中，高頻線圈5安裝在保護層6上面并處于永磁體4的下方，高頻線圈5與永磁體4之間通過粘合劑10連接；插座7安裝在內(nèi)殼體I頂部，高頻線圈5通過引線11與插座7電連接；內(nèi)殼體I中填充有阻燃絕緣材料12 ;限位圈3的外壁上設(shè)有縱向排列的凸條紋13。
[0021]根據(jù)檢測的實際需要，轉(zhuǎn)動限位圈3，調(diào)整高頻線圈5與被測工件14之間的距離，由高頻線圈5、永磁體4 (外加磁場)和被測工件14構(gòu)成電磁超聲激勵系統(tǒng)，電磁超聲激勵系統(tǒng)產(chǎn)生電磁超聲的有兩種效應(yīng)，洛倫茲力效應(yīng)和磁致伸縮效應(yīng)。當被測工件14為非磁性金屬材料產(chǎn)生洛倫茲力效應(yīng)，而當被測工件14為磁性金屬材料則產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)。向高頻線圈5通一個強大脈沖電流，這樣的脈沖電流會在被測工件14表面感應(yīng)出渦流，渦流在外加磁場中受洛侖茲力的作用，使被測工件14表面激勵出電磁超聲。另外脈沖電流產(chǎn)生的脈沖磁場和外加磁場的作用同樣會使被測工件14表面產(chǎn)生磁致伸縮作用，磁致伸縮效應(yīng)一樣會產(chǎn)生電磁超聲。與此相反，這兩種效應(yīng)呈現(xiàn)可逆性，返回聲壓使質(zhì)點的振動也會在磁場作用下使高頻線圈5兩端的電壓發(fā)生變化，從而形成回波。通過檢測超聲波在被測工件14中傳播時延就可以折算出被測工件14的厚度。
[0022]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其各部分名稱等可以不同，凡依本實用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護范圍內(nèi)。本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種耐高溫電磁超聲測厚探頭，其特征是:包括截面為圓形的內(nèi)殼體、圓筒狀外殼體、限位圈、永磁體、高頻線圈和插座，內(nèi)殼體的外徑小于圓筒狀外殼體的內(nèi)徑；內(nèi)殼體的上部設(shè)有外螺紋，圓筒狀外殼體的上部設(shè)有內(nèi)螺紋，內(nèi)殼體處于圓筒狀外殼體中，外螺紋與內(nèi)螺紋相嚙合；限位圈設(shè)置在內(nèi)殼體的上端，限位圈的外徑大于圓筒狀外殼體的內(nèi)徑；永磁體和高頻線圈均安裝在內(nèi)殼體中，高頻線圈處于永磁體的下方，高頻線圈與永磁體之間通過粘合劑連接；插座安裝在內(nèi)殼體頂部，高頻線圈通過弓丨線與插座電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的耐高溫電磁超聲測厚探頭，其特征是:還包括保護層，保護層設(shè)置在所述內(nèi)殼體底部與高頻線圈之間。
3.如權(quán)利要求1所述的耐高溫電磁超聲測厚探頭，其特征是:所述高頻線圈安裝在所述保護層上面。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的耐高溫電磁超聲測厚探頭，其特征是:所述內(nèi)殼體中填充有阻燃絕緣材料。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的耐高溫電磁超聲測厚探頭，其特征是:所述限位圈的外徑等于或大于所述圓筒狀外殼體的外徑。
6.如權(quán)利要求1或2或3所述的耐高溫電磁超聲測厚探頭，其特征是:所述限位圈的外壁上設(shè)有防滑條紋。
7.如權(quán)利要求6所述的耐高溫電磁超聲測厚探頭，其特征是:所述防滑條紋為縱向排列的凸條紋。
【文檔編號】G01B17/02GK203479275SQ201320745139
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】孫偉成, 方俊釵, 詹紅慶, 章適鴻, 陳偉 申請人:廣東汕頭超聲電子股份有限公司