[实用新型]水冷器换热管扭转模态导波传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感器。特别是涉及一种用于换热管检测的水冷器换热管扭转模态导波传感器。

背景技术

换热器是化工、石油、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。换热管作为两种热交换物料的媒介，是换热器的重要部件。由于换热管受物料冲刷、气蚀和腐蚀因素等影响，长期使用会出现管壁减薄、应力腐蚀、点蚀等常见缺陷，给产品质量和生产安全带来隐患。目前，应用于换热管检测的方法主要有：旋转超声法、漏磁法、涡流法等，上述方法都需要传感器穿过换热管，存在检测效率低且对换热管内壁清洗要求高等不足。超声导波由于具有单点激励长距离检测的特点，可在换热管端部激励实现整管检测。该方法具有检测速度快、清洗要求低等优点，开始应用于换热管检测。

专利申请号CN200480038549.4的发明专利公开了一种用于换热管的接触式扭转波检测方法和系统，传感器在管道外部激励出扭转模态导波，导波经过波导探针耦合到换热管内，该方法需要波导探针与换热管内壁物理接触良好，因此要对换热管内壁进行打磨处理，降低了检测效率。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够实现非接触式检测的水冷器换热管扭转模态导波传感器。

本实用新型所采用的技术方案是：一种水冷器换热管扭转模态导波传感器，包括有顶部壳体和固定连接在顶部壳体底部的管状壳体，所述的顶部壳体和管状壳体构成T型结构，其中，所述的顶部壳体内设置有分别用于连接外部电源、用于接收外部激励信号、用于向外部输出信号的三个航空插座，还设置有用于在接通电源时与被测换热器管形成导电回路的碳刷，以及用于使碳刷与换热器管板紧密接触的磁铁，所述的管状壳体内设置有与所述的三个航空插座的连接导线相连用于插入被测换热器管内产生作用于被测换热器管的轴向交变磁场和用于和碳刷一起与被测换热器管形成导电回路从而使被测换热器管产生周向磁场的磁场产生装置。

所述管状壳体的顶端内侧通过螺钉固定设置有第一连接体，所述管状壳体的顶端是通过第一连接体固定连接在顶部壳体的底部。

所述的顶部壳体包括有内圈壳体和一体形成在内圈壳体的外侧的外圈壳体，以及用于封闭由内圈壳体和外圈壳体构成顶部壳体的端盖，所述的三个航空插座固定在端盖上，并且，三个航空插座具有用于与外部设备或电源相连的插孔的一端位于端盖的外侧，具有连接导线的一端位于内圈壳体内，所述三个航空插座的连接导线贯穿内圈壳体的底端连接位于管状壳体内的磁场产生装置，所述的磁铁和碳刷等间隔的设置在外圈壳体内，其中所述的碳刷与用于连接外部电源的航空插座的电源连接导线相连。

所述的磁铁是通过紧定件固定设置在所述外圈壳体内。

所述的碳刷是通过螺钉和套在螺钉上的弹簧定位在所述外圈壳体内，并压紧在换热器管板表面上。

所述的磁场产生装置包括有位于所述管状壳体内且上端插入到管状壳体上端的第一连接体内的管状内壳，所述管状内壳的下端通过第二连接体固定在管状壳体内，所述管状内壳的外侧设置有第一聚磁器和第二聚磁器，以及套在第一聚磁器外侧的第一交流线圈和套在第二聚磁器外侧的第二交流线圈，其中，所述第一交流线圈的两端对应连接用于接收外部激励信号或用于向外部输出信号的航空插座的连接导线上，所述第二交流线圈的两个端头对应连接用于向外部输出信号或用于接收外部激励信号的航空插座的连接导线上，所述管状内壳的下端通过内螺纹连接有与所述用于连接外部电源的航空插座的电源连接导线相连的导电钢刷，所述导电钢刷的刷头与被测换热器管相接触。

所述的第一聚磁器和第二聚磁器通过螺钉固定在所述管状内壳的管壁外侧上。

所述管状内壳的管壁形成有内外相通的贯通孔，所述第一交流线圈和第二交流线圈的两个端头分别贯穿所述的贯通孔对应的与插入到管状内壳内的所述用于接收外部激励信号或用于向外部输出信号的航空插座的连接导线连接。

本实用新型的水冷器换热管扭转模态导波传感器，通过磁铁将传感器吸附在换热器管板表面，碳刷被弹簧压紧并与换热器管板紧密接触，保证有良好的接触并对整个传感器起到支撑的作用。为保证碳刷与管板的接触，设置弹簧机构，保证碳刷与管板紧密接触。在换热管中通以直流电并形成周向磁场，与交流线圈形成的轴向磁场相互作用，实现扭转模态导波的激励和接收。利用高导磁材料的聚磁效应，在交流线圈和内壳之间布置的高导磁材料对交变磁场有聚集作用，从而提高检测信号的信噪比。本实用新型传感器无需移动即可实现对换热管的高效检测，同时安装方便，适用于现场检测。

附图说明

图1是本实用新型水冷器换热管扭转模态导波传感器的内部结构示意图；