[发明专利]一种仿形柔性阵列涡流探头及检测方法

说明书

本发明公开了一种仿形柔性阵列涡流探头及检测方法，通过仿形设计的阵列线圈，线圈特殊排布方式及电子扫描方式实现用静止探头检测整个曲面工件表面的功能。本发明具有提高检测效率和抑制干扰的有益效果，该柔性阵列涡流探头由多个线圈按工件形状环绕排布，有效消除边沿效应影响；配合使用柔性材料，将探头嵌入和工件三维模型相适应的底座结构，使探头贴合工件表面，更有效的减少探头与工件表面距离不同带来的干扰；电路设定采用多通道扫描电路，迅速采集所覆盖工件的每一处数据，同时采用C扫描显示方式；扫描顺序由外螺旋向内扫描，优先检测工件边缘处，采用自感差动式线圈有效的抑制边缘效应带来的影响。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，具体涉及一种用于曲面工件涡流检测的仿形柔性阵列涡流探头及检测方法。

背景技术

有许多外形复杂、检测面为曲面的金属材料工件需要进行表面和近表面缺陷的检测，如小直径管道，发动机的涡轮叶片、飞机轮毂等。对于此类工件，常规的无损探伤方法有渗透探伤、磁粉探伤和涡流探伤。由于渗透探伤前后都需清洗，当待检工件由表面涂层是需要刮除表面涂层，检测成本高，不适用于在役检测；磁粉检测仅适用于铁磁性材料，检测完成必须退磁并清洗，在役检测时，也存在目视范围被阻挡等问题；涡流检测以其快速、非接触、检测灵敏度高、适用于所有导电材料等特点，广泛应用于此类复杂曲面工件的检测。但是常规的单探头涡流检测，为保证检测的灵敏度，线圈尺寸往往较小，完成一个曲面的扫查效率很低。并且由于扫查过程中探头与曲面的相对运动，不可避免的存在提离效应的影响；且此类工件往往存在多个复杂边界，单探头涡流检测由于边缘效应的影响，在边界附近存在检测盲区，致使用涡流法检测复杂工件时，有效可检区域有限，限制了它的应用。

本发明的仿形柔性阵列涡流探头及检测方法，就是针对性的解决涡流检测法用于复杂曲面工件检测所面临的问题。采用静止仿形探头，电子扫描方式代替机械扫描的单探头，解决机械扫查中的提离问题，采用特殊设计的阵列线圈排布方式及电子扫查顺序，解决工件边缘检测盲区的问题，达到全曲面可检的效果。

发明内容

本发明的目的是要解决常规涡流检测的技术对曲面工件进行检测时，由于提离效应和边缘效应的影响，检测信号干扰大、检测盲区大、检测效率低的问题，提供一种仿形柔性阵列涡流探头及检测方法，通过仿形设计的阵列线圈，线圈特殊排布方式及电子扫描方式实现用静止探头检测整个曲面工件表面的功能。

本发明是这样实现的：

一种仿形柔性阵列涡流探头，其特征在于：它是由多个相同大小、参数相同的线圈以环绕工件的阵列排布方式置于柔性材料中，并嵌入与被检工件三维外形相适应的仿形底座形成的整体结构。

进一步地，上述的仿形柔性阵列涡流探头，其特征在于：所述仿形底座的外形与曲面工件结构形状相同，材料为绝缘材料。

进一步地，上述的仿形柔性阵列涡流探头，其特征在于：所述的线圈为扁平线圈，线圈中心带有高磁导率铁基非晶合金作为磁芯，具有磁场聚焦的性质。

进一步地，上述的仿形柔性阵列涡流探头，其特征在于：所述的柔性材料为柔性电路板，所述的线圈的两个线圈端子焊接于柔性电路板上，使线圈具备质量轻、厚度薄、可自由弯曲的特点，便于贴合在仿形底座上。

进一步地，上述的仿形柔性阵列涡流探头，其特征在于：所述的柔性材料与仿形底座采用具有良好电绝缘性能的触变性绝缘胶贴合，该触变性绝缘胶与仿形底座接触后，立即粘附而形成一层不流动的均匀覆盖层，以达到绝缘和保护线圈的作用。

进一步地，上述的仿形柔性阵列涡流探头，其特征在于：所述的线圈的排布方式是在工件表面沿外轮廓线环绕螺旋排布形成阵列；每个线圈之间的间距相同且小于线圈外径，保证线圈之间的部分可被检测，以防漏检。