[发明专利]基于铁磁流体的柔性聚磁降噪电磁-声检测探头及其方法

权利要求书

1.一种基于铁磁流体的柔性聚磁降噪电磁-声检测探头，其特征在于：包括柔性自激自检线圈(1)、铁磁流体装置(2)、永磁体(3)以及可适应多种曲率管径管道的包覆柔性自激自检线圈(1)、铁磁流体装置(2)和永磁体(3)的外壳装置(4)；所述柔性自激自检线圈(1)为柔性电路板线圈，所述铁磁流体装置(2)位于柔性自激自检线圈(1)上方，由铁磁流体(5)及柔性密封保护套(6)构成，其中铁磁流体(5)为水基铁磁流体或油基铁磁流体，柔性密封保护套(6)为透明硅胶材料，具有弹性及延展性；所述永磁体(3)位于铁磁流体装置(2)上方；所述外壳装置(4)包括外壳主体(7)、可滑动挡板(8)、弹簧(9)以及顶盖(10)，其中弹簧(9)固定在顶盖(10)上，顶盖(10)固定在外壳主体(7)上，可滑动挡板(8)设置在外壳主体(7)的一侧面下方。

2.根据权利要求1所述的基于铁磁流体的柔性聚磁降噪电磁-声检测探头(12)，其特征在于：未检测时，柔性自激自检线圈(1)及铁磁流体装置(2)未变形，分别呈平面及长方体状，弹簧未受压缩变形，可滑动挡板(8)滑到探头(12)底部，探头(12)整体受力平衡稳定；将探头(12)放在管道(11)表面时，可滑动挡板(8)向上滑动，探头(12)底部两侧外壳主体(7)完全接触管道(11)表面，柔性自激自检线圈(1)变形为曲面，贴合在管道(11)表面，铁磁流体装置(2)底部压缩变形为曲面，贴合在柔性自激自检线圈(1)上，由于外壳主体(7)和滑动挡板(8)的约束以及铁磁流体(5)的流动性及不可压缩性，导致铁磁流体装置(2)向上膨胀，推动永磁体(3)在外壳装置(4)内上移，进而压缩弹簧(9)，弹簧(9)受力变形，当弹簧(9)变形到一定程度后，探头(12)内各部件受力平衡，不再发生位移变形，探头(12)恢复到稳定状态。

3.根据权利要求1所述的基于铁磁流体的柔性聚磁降噪电磁-声检测探头，其特征在于：由于铁磁流体(5)在外置磁场的作用下会表现出磁性，在无约束的前提下会吸附在永磁体(3)表面，无法为柔性自激自检线圈(1)变形提供足够的压力，影响柔性自激自检线圈的表面贴合度，进而降低探头(12)的检测灵敏度；因此通过设计柔性密封保护套(6)、外壳装置(4)约束铁磁流体(5)，使其为柔性自激自检线圈(1)贴合管道(11)表面提供足够大的压力，保证柔性自激自检线圈(1)完全贴合管道(11)，提高探头(12)检测灵敏度。

4.根据权利要求1所述的基于铁磁流体的柔性聚磁降噪电磁-声检测探头，其特征在于：所述柔性电路板线圈由柔性基底和覆铜线圈构成，覆铜线圈形状为螺旋圆型或回型。

5.根据权利要求1所述的基于铁磁流体的柔性聚磁降噪电磁-声检测探头，其特征在于：所述水基铁磁流体的磁性固体颗粒体积占比浓度为0.5％-3.6％，剩磁为30-200高斯，油基铁磁流体的磁性固体颗粒体积占比浓度为0.9％-16.1％，剩磁为50-900高斯。

6.根据权利要求1所述的基于铁磁流体的柔性聚磁降噪电磁-声检测探头，其特征在于：所述永磁体(3)形状为长方体，材质为N45钕铁硼。

7.根据权利要求1所述的基于铁磁流体的柔性聚磁降噪电磁-声检测探头，其特征在于：所述弹簧(9)为不锈钢压缩弹簧，外壳主体(7)、可滑动挡板(8)和顶盖(10)的材质均为8200树脂。