專利名稱：條形復合電磁感應探頭的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于無損檢測技術領域，具體涉及到電力線表面缺陷檢測的一種條形復合電磁感應探頭。
利用電磁感應或渦流效應檢測金屬材料的缺陷，如《國外無損檢測》Vol.2NO.1982一書中，探頭是由磁芯、骨架、一個激勵線圈和一個檢測線圈構成。當激勵線圈在被測導體中感生的渦電流遇到裂紋和其它缺陷時被迫轉向，從而造成由渦流所形成的電磁場分布不對稱，是原來完全處于對稱平衡的檢測線圈失去平衡形成缺陷信號。該探頭對于一般的無損檢測可以使用，但對于大電流、強電磁場、高電壓通電導線的無損檢測是不適應的，其缺點是抗干擾能力差。此外，對于檢測直徑尺寸與探頭尺寸相近的導線來說，則要求導線與探頭二者的中心對準性要高，稍有偏離就會有信號輸出，在實際檢測中很難達到。本實用新型解決了上述缺點。
本實用新型的目的是提供一種抗干擾能力強，能適應被檢測導線在較寬范圍內擺動需要，在大電流、強電磁場、高電壓、高速工作狀態下的電力線被檢側表面缺陷檢測的條形復合電磁感應探頭。
電力機車和公共電車接觸網導線在長期工作中，因受諸種因素的影響，致使導線產生裂紋和其它缺陷。在行車過程中，若導線斷裂，會造成機損人亡事故，為避免此損失，通電導線在線缺陷檢測非常必要。導線通常處在高電壓、大電流工作狀態，周圍具有很強的電磁場，所以檢測探頭必須具有較高的抗干擾能力和滿足導線在較寬范圍內擺動下的檢測需要。
為實現上述任務，本實用新型的具體解決技術方案是在15～600毫米的“E”字形長條磁芯上繞制一個激勵線圈，在上下骨架與磁芯上分別繞制三個檢測線圈，將檢測線圈分別首首連接和尾首連接，可使干擾信號互相抵消，并使缺陷反應信號互相疊加，這樣既可提高探頭的抗干擾能力，又能增加探頭的檢測靈敏度，并使導線處于探頭的任何部位均有同樣效果。
圖1是條形復合電磁感應探頭的結構圖。
它由磁芯1、有骨架2、3、4，激勵線圈5，檢測線圈6、7、8構成。磁芯1是一條15～600毫米的“E”字形長條磁芯，其長條形是為滿足檢測導線的擺動而設計的，磁芯下粘有骨架2，骨架2上有兩個槽口，兩個槽口與磁芯兩側的槽口繞制檢測線圈7、8。磁芯的中間磁條骨架4上繞制激勵線圈5。骨架3粘在磁芯1的上方，骨架中間有一槽口繞制檢測線圈6，檢測線圈6和檢測線圈7、8采用同向繞制，檢測線圈6與檢測線圈7首首相接，7、8檢測線圈采用尾首相接，6與8檢測線圈尾線9為輸出線，三個檢測線圈與激勵線圈成為正交狀。
本實用新型未探測電力線時，電磁場是以激勵線圈5中心軸對稱，檢測線圈6左右兩部分的感應電勢因極性相反而互相抵消，檢測線圈7、8中的感應電勢也抵消，輸出端電勢為零。
當探頭接近被檢測電力線時，若導線無缺陷，由激勵線圈和導線中感應渦流產生的電磁場均以中心軸對稱，與未探測電力線時一樣，輸出電勢為零。
當探頭接近有缺陷的電力線時，在激勵線圈電磁場回路中，由于左部分有缺陷、右部分無缺陷，而檢測線圈7、8中的感應電勢其大小不等，雖為差分連接，但信號不能抵消，則有信號輸出，輸出信號的大小與缺陷的尺寸大小有關。由渦流產生的電磁場，也不以中心軸為對稱，故檢測線圈6以中心軸劃分的左右兩部分，感應電勢也不能抵消，其輸出電勢的大小也與缺陷的大小有關。兩個與缺陷有關的信號，由于線圈繞制方向相同，但處于激勵線圈的不同側，所以極性相反，在電回路中成串接狀態，故輸出信號為二者的疊加值。對于干攏信號，因檢測線圈6和7、8采用同向繞制，由被檢測導線中電流形成的電磁場產生的感應電勢極性相同，6與7、8成對接狀態，在線圈6中的感應電勢與線圈7、8中的感應電勢相等，則電勢互相抵消。即輸出信號中無干擾信號，從而有效地提高了探頭的抗干擾能力。
實施例用鐵氧體材料制成一個長200毫米，寬42毫米的磁芯，其截面形狀為“E”字形，再用兩塊有機玻璃，其中一塊上加工2個線圈槽口；另一塊中間上加工一個線圈槽口，將帶有2個槽口的有機玻璃骨架的平面用萬能膠與磁芯的下平面粘接，在兩側的槽口上用0.17毫米的漆包線同向繞制2×20匝兩個檢測線圈。在“E”字形磁芯的中間磁條上的骨架上用0.315毫米的漆包線繞制100匝，作為激勵線圈。另一塊有機玻璃骨架的平面與磁芯的上邊粘接，上骨架的中間槽口上用0.17毫米的漆包線與前面檢測線圈一樣同向繞制593匝。兩個20匝的檢測線圈尾首相連接并與后者檢測線圈首首連接，兩尾端作為信號輸出線。激勵線圈上的電壓為20KHz，6V。探頭距檢測電力線7～17毫米，檢測導線電流為600A，缺陷信號反應量達到毫伏級。
圖1(a)是條形復合電磁感應探頭主視圖圖1(b)是條形復合電磁感應探頭側視圖1、磁芯2、下骨架3、上骨架4、中間骨架5、激勵線圈6、檢測線圈7、檢測線圈8、檢測線圈9、輸出線
權利要求1.一種條形復合電磁感應探頭，在磁芯及骨架上繞制有激勵線圈和檢測線圈，其特征是磁芯為15～600毫米的“E”字形長條磁芯，磁芯與下骨架的兩側分別繞制兩個檢測線圈，磁芯的中間骨架上繞制一激勵線圈，上骨架中間繞制一檢測線圈，三個檢測線圈與激勵線圈成為正交狀。
2.根據權利要求1所述的條形復合電磁感應探頭，其特征是檢測線圈［6］與［7］、［8］采用同向繞制，［6］與［7］首首相接，［7］與［8］檢測線圈尾首相接，［6］與［8］檢測線圈的尾線為輸出端。
專利摘要一種條形復合電磁感應探頭，屬于無損檢測技術領域。在一個“E”字的長條磁芯上，粘有上下骨架，在磁芯與下骨架的兩側槽口上繞制兩個檢測線圈，磁芯的中間繞制一激勵線圈，上骨架中間繞制一檢測線圈，三個檢測線圈采用同向繞制，并于激勵線圈成正交狀。本裝置用于電力機車和公共電車接觸網導線的在線的無損檢測，在大電流、強電磁場、高速狀態下工作，其抗干擾能力強，可迅速反映出導線被檢測表面的缺陷信號。
文檔編號G01N27/82GK2060885SQ8921937
公開日1990年8月22日 申請日期1989年11月6日 優先權日1989年11月6日
發明者彭有根, 鄭之英, 杜廣庭 申請人:太原機械學院
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