[实用新型]非接触式激光-电磁超声连铸坯检测探头装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种连铸坯检测的探头装置，尤其是能耐高温的连铸坯在线检测的非接触式探头装置, 属于超声无损检测与评价领域。

背景技术

表面裂纹是影响连铸坯表面质量的重要因素, 如何在线检测连铸坯表面裂纹不仅对于提高连铸坯质量具有重要的意义, 而且是控制次道工序产品退废率的主要手段。目前，在常温下对连铸坯表面裂纹检测有较高的检测精度的方法有传统超声方法和涡流方法，但是传统超声方法需要耦合剂，涡流检测在高温下灵敏度不高，难以应用于表面温度最高可达1100℃的在线连铸坯检测。激光-电磁超声具有非接触检测、高精度、高灵敏度和高速度等特点，适合于高温、腐蚀性、辐射性以及被检件具有较快的运动速度等恶劣环境下使用，该技术能够同时激发表面波、纵波和横波等多种波型，因此可以同时检测不同类型的缺陷。到目前为止还未有应用于在线连铸坯检测的基于激光-电磁超声技术的非接触式探头装置。

发明内容

为了解决现有技术无法应用于在线高温连铸坯检测的问题，本实用新型提供了一种基于激光-电磁超声技术的非接触式探头装置。

本实用新型为解决上述问题而提供一套基于激光-电磁超声技术的非接触式探头装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种非接触式激光-电磁超声探头装置，它包括EMAT传感器，其特征是EMAT传感器包括由金属制成的冷却壳体上壳和冷却壳体下壳，在冷却壳体下壳底部设置漏磁窗，在漏磁窗设置耐高温的非金属材料封闭漏磁窗；在冷却壳体上壳的顶部设置进水口，出水口和出水护筒，在出水护筒上方设置有带出水口的出水护筒盖帽；在冷却壳体上壳和冷却壳体下壳内设置有前置放大电路单元、接收线圈单元、羰基铁粉板和永磁体，充注循环水以维持正常的工作温度；前置放大电路单元放置于屏蔽磁场壳体内，用灌封胶灌封后整体放于永磁体上方，在永磁体下方放置羰基铁粉板，在羰基铁粉板下方放置接收线圈单元。EMAT（Electromagnetic Acoustic Transducers，电磁超声传感器，下文简称EMAT传感器。

本方案的具体特点还有，冷却壳体下壳和冷却壳体上壳之间用石墨盘根密封，出水护筒盖帽和出水护筒之间用O型圈密封，冷却壳体上壳和冷却壳体下壳用奥氏体不锈钢（牌号:AISI 304）加工。

所述非金属材料是指SiC陶瓷板和SiO₂陶瓷板，在漏磁窗处设置SiC陶瓷板，在漏磁窗和接收线圈单元之间设置隔热效果优良的SiO₂陶瓷板。同时考虑到耐高温的非金属材料还要有良好的耐磨性，EMAT传感器底部选用的是SiC陶瓷板； SiC陶瓷板直接与红热状态的高温连铸坯贴合，且具有良好的导热性，不利于EMAT传感器内部水冷却循环的效果，因此，在在漏磁窗和接收线圈单元之间设置隔热效果优良的SiO₂陶瓷板。

所述SiO₂陶瓷板是指导热系数较小的等静压烧结成型的SiO₂陶瓷板（SiO₂粉末60吨以上等静压压制成型，放入烧结炉中烧结制备）。而SiO₂陶瓷板有不同的成型方式，不同的成型方式烧结的陶瓷导热系数不同，在此选用导热系数较小的等静压烧结成型的SiO₂陶瓷板（SiO₂粉末60吨以上等静压压制成型，放入烧结炉中烧结制备），可以使EMAT传感器内部冷却循环循环达到一个良好效果；

所述在漏磁窗外设置SiC陶瓷板，在漏磁窗和接收线圈单元之间设置隔热效果优良的SiO₂陶瓷板是指用高温胶把SiC陶瓷板、SiO₂陶瓷板和不锈钢制成的冷却壳体下壳粘结，在高温胶凝固后在其上表面覆盖高温灌封胶，使得凝固后高温胶完全浸入到高温灌封胶中。

所述高温胶是耐1300℃的HR-8787单组分高温胶，所述高温灌封胶是奥斯邦190高温灌封胶。

出水护筒固定多芯接插头和多芯线缆。

接收线圈单元由横波接收线圈、瑞利波接收线圈和屏蔽板组成。