一種適用于ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于核電站控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)密封焊縫電磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于Ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]Ω焊縫是反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與反應(yīng)堆頂蓋杯座之間的連接密封焊縫，是一回路壓力邊界的特殊密封焊縫，它長(zhǎng)期處于振動(dòng)環(huán)境之中，內(nèi)部受高溫高壓及腐蝕性的一回路介質(zhì)(硼酸水)的作用，特別是停堆和開(kāi)堆時(shí)溫度的變化會(huì)促使焊縫內(nèi)部存在的焊接缺陷擴(kuò)展，是核一級(jí)部件的薄弱環(huán)節(jié)。Ω焊縫母材內(nèi)環(huán)為OCr 18Ni 12Mo2Ti，填充材料為OCrlSN1Ti，母材與焊縫熱影響區(qū)組織為鐵素體+奧氏體，晶粒度為6-7級(jí)，焊縫組織為δ鐵素體+奧氏體，而且焊縫區(qū)域、熱影響區(qū)域以及木材區(qū)域均具有一定的弱磁性。
[0003]Ω焊縫是半徑小，曲率大，壁厚薄的半圓環(huán)形焊縫，焊縫內(nèi)、外表面成型較差(焊縫余高高低不平)。0焊縫母材厚度為3mm，但焊縫區(qū)域由于焊縫內(nèi)外表面存在余高其厚度一般在5mm左右，焊縫外表面余高約為0.5mm、焊縫寬度約為6?7mm，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。這種情況下，外表面可供換能器良好接觸的表面小，給渦流檢驗(yàn)帶來(lái)了表面提離效應(yīng)大和滲透深度不夠等問(wèn)題。針對(duì)這種特殊結(jié)構(gòu)焊縫的渦流檢測(cè)，換能器的設(shè)計(jì)相當(dāng)重要，現(xiàn)階段已經(jīng)開(kāi)展了很多研究，包括了在仿形結(jié)構(gòu)的貼合弧面上布置了多個(gè)點(diǎn)式，正交，差分等線圈的結(jié)構(gòu)，但是大多采用的是基于自發(fā)自收的信號(hào)激勵(lì)和接收模式，此種模式有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單和線圈布置的簡(jiǎn)單性等特點(diǎn)，但是由于焊縫區(qū)域的本底噪聲，以及焊縫區(qū)域以及母材區(qū)域的弱磁性，對(duì)于信號(hào)的分辨以及檢出造成了較大影響，有時(shí)候甚至難以檢出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于Ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭，其可以提高焊縫區(qū)域和母材料區(qū)域的磁場(chǎng)均勻性，以及渦流滲透深度，在滿足檢測(cè)區(qū)域覆蓋的基礎(chǔ)上，提高信號(hào)的分辨力以及檢測(cè)靈敏度。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種適用于Ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭，該探頭包括直流磁飽和單元組、軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈以及密布式檢測(cè)傳感器組，其中，直流磁飽和單元組和軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈共同形成“H”型框架結(jié)構(gòu)，左右兩根垂直結(jié)構(gòu)繞制線圈形成直流磁飽和單元組，中間軸向骨架上繞制Bobbin激勵(lì)線圈，形成軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈；直流磁飽和單元組和軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈整體跨在Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域焊縫的上方，并在Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域焊縫弧面區(qū)域上安裝有包括若干個(gè)點(diǎn)式傳感器的密布式檢測(cè)傳感器組。
[0006]所述的密布式檢測(cè)傳感器組中若干個(gè)平面線圈的點(diǎn)式傳感器合理密排設(shè)置于Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域焊縫弧面上，并保證對(duì)焊縫區(qū)域缺陷信號(hào)檢測(cè)的同時(shí)，彼此磁場(chǎng)信號(hào)不出現(xiàn)串?dāng)_。
[0007]所述的直流磁飽和單元組由刷有絕緣漆的如干硅鋼片疊成磁芯，在其外繞制若干匝的銅絲制成。
[0008]所述的密布式檢測(cè)傳感器組中的點(diǎn)式傳感器線圈為霍爾傳感器或者巨磁阻傳感器。
[0009]所述的軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈中的軸繞式結(jié)構(gòu)，其直徑覆蓋焊縫的寬度，并延伸至Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域的母材區(qū)，使磁場(chǎng)區(qū)域覆蓋整個(gè)可能出現(xiàn)缺陷的區(qū)域。
[0010]本實(shí)用新型的顯著效果在于:本實(shí)用新型所述的一種適用于Ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭，其可以通過(guò)直流磁飽和單元組通以的直流電對(duì)于焊縫區(qū)域進(jìn)行直流磁飽和化，直流電對(duì)檢測(cè)激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生干擾及其有限，而且能通過(guò)改變直流電大小和方向，可以有效的調(diào)節(jié)磁飽和強(qiáng)度和去磁飽和化;利用Bobbin激勵(lì)和點(diǎn)式傳感器接收，由于激勵(lì)和接收單元的分開(kāi)，這樣導(dǎo)致如果存在缺陷信號(hào)，且在一定的信噪比的情況下，對(duì)比于自發(fā)自收式的信號(hào)發(fā)射接收模式，信號(hào)與本底的角度偏差增大，信號(hào)的分辨力增強(qiáng);通過(guò)Bobbin激勵(lì)的方式，增大了檢測(cè)區(qū)域的磁通量密度，提高了磁場(chǎng)區(qū)域缺陷信號(hào)的強(qiáng)度，另外調(diào)節(jié)頻率范圍的裕度增大，使得檢測(cè)的深度范圍可以更大，定量能力增強(qiáng)，并通過(guò)貼合焊縫弧面的密布的傳感器檢測(cè)單元組，能提高缺陷定位能力。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型所述的一種適用于Ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中:1、直流磁飽和單元組；2、軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈；3、密布式檢測(cè)傳感器組；
4、Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，一種適用于Ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭，包括直流磁飽和單元組1、軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈2以及密布式檢測(cè)傳感器組3，其中，直流磁飽和單元組I和軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈2共同形成“H”型框架結(jié)構(gòu)，左右兩根垂直的刷有絕緣漆的如干硅鋼片疊成的磁芯，在其外繞制密排若干匝的銅絲形成直流磁飽和單元組I; “H”型框架結(jié)構(gòu)中平行的軸向骨架上繞制Bobbin激勵(lì)線圈，形成軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈2;直流磁飽和單元組I和軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈2，整體跨在Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域4焊縫的上方，且軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈2中軸繞式結(jié)構(gòu)其直徑覆蓋焊縫的寬度，并延伸至母材區(qū)，使磁場(chǎng)區(qū)域覆蓋整個(gè)可能出現(xiàn)缺陷的區(qū)域;在Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域4焊縫區(qū)域的弧面上安裝有密布式檢測(cè)傳感器組3，密布式檢測(cè)傳感器組3包括若干個(gè)點(diǎn)式傳感器線圈，可以為霍爾傳感器或者巨磁阻傳感器;采用平面線圈的若干個(gè)點(diǎn)式傳感器沿著Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域4焊縫弧面進(jìn)行合理密排，以保證對(duì)焊縫區(qū)域缺陷信號(hào)檢測(cè)的同時(shí)，彼此磁場(chǎng)信號(hào)不出現(xiàn)串?dāng)_。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于Ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭，其特征在于:該探頭包括直流磁飽和單元組(I)、軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈(2)以及密布式檢測(cè)傳感器組(3)，其中，直流磁飽和單元組(I)和軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈(2)共同形成“H”型框架結(jié)構(gòu)，左右兩根垂直結(jié)構(gòu)繞制線圈形成直流磁飽和單元組(I)，中間軸向骨架上繞制Bobbin激勵(lì)線圈，形成軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈(2);直流磁飽和單元組(I)和軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈(2)整體跨在Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域(4)焊縫的上方，并在Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域(4)焊縫弧面區(qū)域上安裝有包括若干個(gè)點(diǎn)式傳感器的密布式檢測(cè)傳感器組(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于Ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭，其特征在于:所述的密布式檢測(cè)傳感器組(3)中若干個(gè)平面線圈的點(diǎn)式傳感器合理密排設(shè)置于Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域(4)焊縫弧面上，并保證對(duì)焊縫區(qū)域缺陷信號(hào)檢測(cè)的同時(shí)，彼此磁場(chǎng)信號(hào)不出現(xiàn)串?dāng)_。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于Ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭，其特征在于:所述的直流磁飽和單元組(I)由刷有絕緣漆的如干硅鋼片疊成磁芯，在其外繞制若干匝的銅絲制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種適用于Ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭，其特征在于:所述的密布式檢測(cè)傳感器組(3)中的點(diǎn)式傳感器線圈為霍爾傳感器或者巨磁阻傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于Ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭，其特征在于:所述的軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈中的軸繞式結(jié)構(gòu)，其直徑覆蓋焊縫的寬度，并延伸至Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域(4)的母材區(qū)，使磁場(chǎng)區(qū)域覆蓋整個(gè)可能出現(xiàn)缺陷的區(qū)域。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及核電站控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)密封焊縫電磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種適用于Ω焊縫的基于收發(fā)式線圈的直流磁化探頭。該探頭包括直流磁飽和單元組、軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈以及密布式檢測(cè)傳感器組，直流磁飽和單元組和軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈共同形成“H”型框架結(jié)構(gòu)，左右兩根垂直結(jié)構(gòu)繞制線圈形成直流磁飽和單元組，中間軸向骨架上繞制Bobbin激勵(lì)線圈，形成軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈；直流磁飽和單元組和軸繞式Bobbin激勵(lì)線圈整體跨在Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域焊縫的上方，并在Ω焊縫檢測(cè)區(qū)域焊縫弧面區(qū)域上安裝有包括若干個(gè)點(diǎn)式傳感器的密布式檢測(cè)傳感器組。該探頭檢測(cè)的深度范圍更大，定量能力增強(qiáng)，并通過(guò)貼合焊縫弧面的密布傳感器檢測(cè)單元組，能提高缺陷定位能力。
【IPC分類(lèi)】G01N27/90
【公開(kāi)號(hào)】CN205280660
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520945680
【發(fā)明人】祁攀, 崔洪巖, 邵文斌, 廖述圣
【申請(qǐng)人】核動(dòng)力運(yùn)行研究所, 中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年11月24日