[实用新型]双差动式脉冲涡流探头单元、阵列探头及检测装置

权利要求书

1.双差动式脉冲涡流探头单元，其特征在于：包括线圈骨架(1)、激励线圈(2)、感应线圈A1、A2、B1、B2、差分放大模块(3)、接线端头(4)、探头外壳(5)、端盖(6)；所述线圈骨架(1)内侧为带十字支架的开口圆管，激励线圈(2)绕于其外侧，4个感应线圈A1、A2、B1、B2绕于其内侧支架上；差分放大模块(3)位于线圈骨架上方，且同感应线圈A1、A2、B1、B2连接；探头外壳(5)为圆管，接线端头(4)套于其顶部，接线端头(4)中间有通孔，激励线圈(2)、差分放大模块(3)的接线从所述通孔中穿出；端盖(6)和探头外壳(5)底部连接，将绕有线圈的线圈骨架(1)和差分放大模块(3)轴向压紧封闭在探头外壳(5)内。

2.根据权利要求1所述的双差动式脉冲涡流探头单元，其特征在于：所述线圈骨架(1)为陶瓷纤维材料制成，探头外壳(5)为工业纯铁圆管；端盖(6)为陶瓷纤维材料制成。

3.根据权利要求1所述的双差动式脉冲涡流探头单元，其特征在于：所述激励线圈(2)为漆包铜线圆形空心线圈，线经0.4mm，内径15mm，高35mm，180匝；4个感应线圈A1、A2、B1、B2完全相同，为漆包铜线矩形线圈，线经0.2mm，宽10mm，高20mm，450匝。

4.根据权利要求1所述的双差动式脉冲涡流探头单元，其特征在于：所述4个感应线圈A1、A2、B1、B2两两相差90°分布于激励线圈(2)内圆周的线圈骨架(1)内，且垂直于激励线圈(2)横截面；感应线圈A1、A2和感应线圈B1、B2各构成一组差动式结构，即每个双差动结构探头含有2组差动感应线圈组。

5.根据权利要求1所述的双差动式脉冲涡流探头单元，其特征在于：所述差分放大模块(3)由四通道运算放大器芯片OP400构成，放大倍数通过电位器调节。

6.一种利用权利要求1-5任一项所述的双差动式脉冲涡流探头单元构成的阵列探头，其特征在于：所述阵列探头的阵列包括16个双差动式脉冲涡流探头单元(7)，16个双差动式脉冲涡流探头单元(7)由阵列支架(8)固定，组成4×4的矩阵形式；阵列支架(8)由探头套壳(9)和连杆(10)构成；双差动式脉冲涡流探头单元(7)垂直装入探头套壳(9)，由螺丝(11)穿入探头套壳(9)上的螺孔Ⅰ(12)固定，探头接线由探头套壳(9)上部的通孔(13)穿出；各探头套壳(9)由连杆(10)通过螺孔Ⅱ(14)相互连接；根据需要，能扩展或更改阵列探头中的探头单元数量和阵列排布方式。

7.根据权利要求6所述的阵列探头，其特征在于：所述螺丝(11)和螺孔Ⅰ(12)的螺纹制式为M3，螺距0.5mm；所述连杆(10)和螺孔Ⅱ(14)的螺纹制式为M6，螺距1.0mm；所述连杆(10)长60mm。

8.一种包含权利要求6或7所述的阵列探头的检测装置，其特征在于：还包括微控制器、波形发生模块、多路复用模块、信号调理模块、串行通信模块、数据采集卡和直流稳压源；所述微控制器通过串行通信模块和PC机连接，通过RS232总线从PC机上位机软件接收指令，并根据指令控制波形发生模块和多路复用模块；所述波形发生模块产生脉冲激励信号，并按顺序分时对双差动式脉冲涡流探头单元中的激励线圈分时激励，阵列探头产生16路感生磁场的差动信号，通过导线连接送至多路复用模块输入端；所述多路复用模块同时根据微控制器指令，分时把16路差动信号从公共通道输出至信号调理电路输入端；所述信号调理模块对信号滤波处理后，将信号输出至数据采集卡，数据采集卡将模拟信号变为数字信号后送到PC机进行处理，并在上位机软件显示缺陷位置与深度。

9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于：所述微控制器为STC154K32S单片机。

10.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于：所述波形发生模块主要由2N3904三极管、1N4007二极管、GZ5-L固体继电器、ADG1206多路复用芯片构成。

11.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于：所述多路复用模块主要由ADG1206多路复用芯片构成；所述信号调理模块由双运算放大器芯片LM358构成。