[发明专利]宽频带涡流探头

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及涡流探头，具体地，涉及能在宽的频率范围上使用的涡流探头。

背景技术

涡流探头是无损检测装置的一种形式，其可用于检查诸如管或管道的检测对象，以侦测及分析对象中的缺陷。无损检测允许检查技术人员操纵涡流探头穿过检测对象，以便于扫描缺陷。

在涡流探头中，磁场用于在检测对象中感应电流。在探头中磁场典型地由一个或两个导电线圈或绕组产生。在探头的工作期间，电流被传送通过该线圈或多个线圈，其产生穿过检测对象的磁场且在检测对象中感应出被称为涡流的电流。该涡流在垂直于管的轴线的平面中在沿着该管的圆周的环形途径中流过管。

如果感应的涡流通过检测对象中的瑕疵或缺陷，例如管的内径的腐蚀和凹点，或者如果当探头穿过管时管的内径波动，感应的涡流被干扰且线圈会将此扰动侦测为变化的阻抗。响应于侦测该变化的阻抗，线圈会产生示出缺陷的物理特性的电信号。通过分析这些电信号，可以确定缺陷的多种特性（例如，位置，尺寸）。由于线圈位于距缺陷的不同距离处，每个线圈会侦测到不同的阻抗变化。由线圈侦测到的阻抗差可被转化成二维的阻抗数据显示。

典型的涡流探头具有有限的检测频率范围，因为探头中的两个线圈在惠斯通电桥构造中与固定电阻相抵销而平衡。固定电阻典型地位于远端检测仪器中。

以上讨论仅提供用于大致的背景信息且不是为了被用作确定要求保护的主题的范围的辅助。

发明内容

一种涡流探头，其构造成带有呈惠斯通电桥构造的四个线圈。该涡流探头的一些公开实施例的实践中可实现的一个优点是在检查操作期间可采用更宽的频率范围，从而展示经历检查的对象中的缺陷的更高解析度。

在一个实施例中，公开了一种用于侦测检测对象中的缺陷的涡流探头。该涡流探头包含两者都电气连接至第一电压端子的第一线圈和第二线圈，第一电压端子用于接纳驱动电压；两者都电气连接至第二电压端子的第三线圈和第四线圈，第二电压端子用于接纳接地；且其中第一线圈在第一电桥端子处与第三线圈电气连接，第二线圈在第二电桥端子处与第四线圈电气连接；且其中当探头的四个线圈在检测对象内时，第一电桥端子与第二电桥端子之间的电压差指示了检测对象中的缺陷。

根据一个方面，该涡流探头还包含至少一个对中脚，对中脚用于当探头移动通过检测对象时使在检测对象的内径内的探头对中。

根据一个方面，第一线圈和第三线圈的感应系数基本相等。

根据一个方面，第二线圈和第四线圈的感应系数基本相等。

根据一个方面，第一线圈缠绕在第三线圈之上。

根据一个方面，第二线圈缠绕在第四线圈之上。

在另一个实施例中，公开了一种制造用于检查检测对象的涡流探头的方法。该方法包含围绕线轴缠绕第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈，将第一线圈和第二线圈电气连接至第一电压端子，将第三线圈和第四线圈电气连接至第二电压端子，将第一线圈和第三线圈电气连接至第一电桥端子，及将第二线圈和第四线圈电气连接至第二电桥端子。

根据一个方面，该方法还包含将驱动电压电气连接至第一电压端子且将接地电气连接至第二电压端子。

根据一个方面，该方法还包含将放大器电气连接至第一电桥端子和第二电桥端子。

根据一个方面，该方法还包含将第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈及线轴设置在探头套装内，探头套装包含用于移动通过检测对象的内径的尺寸。

根据一个方面，该方法还包含在探头套装上提供至少一个对中脚，用于当探头移动通过检测对象时使在检测对象的内径内的探头对中。

根据一个方面，缠绕第一线圈和缠绕第三线圈的步骤包含将第一线圈缠绕在第三线圈上。

根据一个方面，缠绕第二线圈和缠绕第四线圈的步骤包含将第二线圈缠绕在第四线圈上。

在又另一个实施例中，公开了一种用于分析检测对象中的缺陷的系统。该系统包含涡流探头，该探头包含两者都电气连接至第一电压端子的第一线圈和第二线圈，第一电压端子用于接纳驱动电压；两者都电气连接至第二电压端子的第三线圈和第四线圈，第二电压端子用于连接至接地源；且其中第一线圈在第一电桥端子处与第三线圈电气连接，其中第二线圈在第二电桥端子处与第四线圈电气连接；且其中第一电桥端子和第二电桥端子之间的电压差指示了检测对象中的缺陷的存在；和检测仪器，其包含用于提供驱动电压的电气连接至第一端子的驱动电压源，用于提供接地的电气连接至第二端子的接地源，和用于侦测电压差的量值的电气连接至第一电桥端子和第二电桥端子的接收放大器。