专利名称：多功能便携式磁粉探伤仪的制作方法
技术领域：
多功能便携式磁粉探伤仪
技术领域：
本实用新型涉及无损检测的磁粉探伤领域，尤其涉及一种用于焊缝、管道、压力容
器以及复杂形状工件检验并能够显示铁磁性工件表面或近表面缺陷的多功能便携式磁粉 探伤仪。
背景技术：
公知的，磁粉探伤是利用充磁装置对铁磁性材料进行充磁并施加磁悬液或磁粉，
当材料表面或近表面有缺陷时会形成漏磁�。淮呕蟮墓ぜ先舨淮嬖谌毕荩蛩鞑�
位的磁导率基本一致，磁力线的分布是均匀的；若工件存在近似与磁力线垂直的裂纹、气孔
或非金属物夹渣等缺陷时，缺陷部位的磁导率必然远远小于工件材料，也就是缺陷部位的
磁阻很大，并阻碍磁力线的通过，于是磁力线只能绕过缺陷而产生弯曲。当缺陷位于零件表
面或近表面时，磁力线不但在内部产生弯曲，而且还有一部分绕过缺陷，逸出工件表面，暴
露在空气中，形成漏磁�。蝗绻诠ぜ砻媸┘哟欧刍蚺缛鞔判海虿糠执欧刍岜蝗毕莶�
位产生的漏磁场吸附�。糯蟛⑾允境鋈毕�。此时工作人员进行观察磁痕即可判断材料的
状态；对于大型工件的磁粉探伤，通常的做法是采用便携式磁粉探伤仪进行探伤。
目前的便携式磁粉探伤仪由探伤仪主机和探头组成；所述的便携式磁粉探伤仪在
工作时需要根据被检工件的形状和检测要求选择不同类型的探头，如旋转磁场探头、角焊
缝探头、磁轭式探头、角焊缝旋转磁场探头等，还需根据工件的表面形状调整探头中磁头的
角度和相互位置，以达到最好的探伤效果。 经过技术检索发现已公开的有以下几种相关的探伤仪专利 —、中国专利，申请号为92219888. 8的实用新型专利公开了一种"磁粉探伤器"， 该探伤器由铁芯、套在铁芯上的磁化线圈、与铁芯连接的磁头组成探头的主体，磁化线圈由 脉动电源供电，磁头与铁芯通过铰链连接，可根据被检测工件的表面形状旋开铰接螺栓，并 更换与工件表面形状接近或吻合的磁头。 二、中国专利，申请号为98214050. 9的实用新型专利公开了一种"万向强磁力磁 粉探伤钳"，该探伤钳由转套、转轴和磁头组成极靴，最后极靴铰接在把手两端。磁头借助于 转套、转轴和铰链可在空间三维方向上变换角度，可检测各种不同角度和形状的工件。 通过分析上述专利所公开的技术方案可知根据工件的形状更换磁头或在空间三 维方向上改变磁头的位置，提高了便携式磁粉探伤仪检测的灵活性。但也存在如下问题必 须购置不同类型的探头，如旋转磁场探头、角焊缝探头、磁轭式探头或角焊缝旋转磁场探头 等，并根据需要在探伤时更换探头，这样无疑增加了探伤仪的成本和现场操作工人的工作 强度。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种多功能便携式磁粉探伤仪， 本实用新型所述多功能便携式磁粉探伤仪是对现有便携式磁粉探伤仪进行改进；本实用新
3型所述的多功能便携式磁粉探伤仪可同时作为角焊缝探头、磁轭式探头、旋转磁场探头或
角焊缝旋转磁场探头使用，降低了探伤仪的成本，提高了探头的通用性。 为解决上述技术问题，本实用新型所采用的方案是 —种多功能便携式磁粉探伤仪，探头可以作为旋转磁场探头、角焊缝旋转磁场探 头、角焊缝探头或磁轭式探头使用，提高了通用性；并分别作为旋转磁场探头或角焊缝旋转 磁场探头或角焊缝探头或磁轭式探头；所述磁粉探伤仪包括用于角焊缝旋转磁场探头或 旋转磁场探头的磁头、磁化线圈设置；用于连接磁头的矽钢片骨架；用于控制磁化线圈的 连接导线设置；用于控制所述磁粉探伤仪的控制电路系统；所述用于角焊缝旋转磁场探头 或旋转磁场探头的磁头、磁化线圈设置，所述磁头、磁头铰接螺栓、磁化线圈和铁芯共同组 合为一探头，探头为四个，所述每一铁芯中部均套有磁化线圈，在每一铁芯下端通过磁头铰 接螺栓连接磁头，形成完整的磁头、磁化线圈设置；所述用于连接磁头的矽钢片骨架，矽钢 片骨架为工字形或十字形，所述矽钢片骨架的四个角通过铰接螺栓分别连接四个铁芯的上 端，所述铁芯与矽钢片骨架的四个角为活动连接；所述用于控制磁化线圈的连接导线设置， 磁化线圈a和磁化线圈c的连接导线通过设置在矽钢片骨架下部任意部位的磁化线圈接线 插头后与航空插座连通，所述磁化线圈b和磁化线圈d的连接导线直接接至航空插座形成 完整的控制磁化线圈购连接导线设置。 所说的多功能便携式磁粉探伤仪，在所述矽钢片骨架的中部设有把手，所述把手 上设有开关、航空插座。 所说的多功能便携式磁粉探伤仪，在把手内侧设有开关。 所说的多功能便携式磁粉探伤仪，在把手外侧两端任意部位设有航空插座。 所说的多功能便携式磁粉探伤仪，所述四个磁头分别与铁芯通过磁头铰接螺栓活
动连接并为可旋开设置。 所说的多功能便携式磁粉探伤仪，所述四个铁芯与与矽钢片骨架的四个角通过铰 接螺栓活动连接并为可旋开设置。 所说的多功能便携式磁粉探伤仪，所述用于控制所述磁粉探伤仪的控制电路系 统，其中磁化线圈a、磁化线圈b、磁化线圈c、磁化线圈d及常开型的磁化开关设置在探头 上，剩余部分设置在便携式磁粉探伤仪的主机内，探头与主机通过电缆和航空插座实现电 气连接，其中探头相应位置的X1、X2、X3、X4和X5与主机相应位置的X1、X2、X3、X4和X5对
应连接。 由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下优越性 本实用新型所述的多功能便携式磁粉探伤仪，通过将所述探头制作为可调整角焊 缝探头、磁轭式探头、旋转磁场探头或角焊缝旋转磁场探头使用，提高了设备的通用性。当 作为旋转磁场探头或角焊缝旋转磁场探头使用时，两个相同类型的变压器分别为两组也就 是四个磁化线圈供电，经磁化线圈提供具有一定相位差的电源；当作为角焊缝探头或磁轭 式探头使用时，可以使用一个变压器为磁化线圈供电，或者两个变压器初级和次级的同名 端并联，为磁化线圈提供相位相同的电源，这样可以增大励磁电流，提高探伤的灵敏度。
图1是本实用新型的多功能探头立体结构示意图；[0020] 图2是本实用新型的多功能探头主视图； 图3是本实用新型多功能探头铰链调节后立体结构示意图； 图4是本实用新型的另一实施例磁轭式探头的立体结构示意图； 图5是本实用新型的控制电路图； 图中1、磁头；2、磁头铰接螺栓；3、磁化线圈a ;4、铁芯；5、铰接螺栓；6、接线插 头；7、矽钢片骨架；8、磁化线圈b ;9、把手；10、开关；11、航空插座；12、磁化线圈C ; 13、连接 导线；14、磁化线圈d。
具体实施方式
通过下面的实施例可以更详细地解释本实用新型，本实用新型并不局限于下面实 施例的组合方式； 公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切变化和改进，包括等同 替换的结构形式； 在图1 5中所述的多功能便携式磁粉探伤仪，探头可以作为旋转磁场探头、角 焊缝旋转磁场探头、角焊缝探头或磁轭式探头使用，提高了通用性；并分别作为旋转磁场探 头或角焊缝旋转磁场探头或角焊缝探头或磁轭式探头；所述磁粉探伤仪包括用于角焊缝旋 转磁场探头或旋转磁场探头的磁头、磁化线圈设置；用于连接磁头的矽钢片骨架；用于控 制磁化线圈的连接导线设置；用于控制所述磁粉探伤仪的控制电路系统；所述用于角焊缝 旋转磁场探头或旋转磁场探头的磁头、磁化线圈设置，所述磁头1、磁头铰接螺栓2、磁化线 圈和铁芯4共同组合为一探头，探头为四个，所述每一铁芯4中部均套有磁化线圈，在每一 铁芯4下端通过磁头铰接螺栓2连接磁头1，形成完整的磁头、磁化线圈设置；所述用于连 接磁头的矽钢片骨架，矽钢片骨架7为工字形或十字形"图中未显示十字形矽钢片骨架7， 由于所述十字形矽钢片骨架7与本实用新型连接结构基本相同，根据说明书撰写从简的原 则，所以本实用新型仪以文字说明"，所述矽钢片骨架7的四个角通过铰接螺栓5分别连接 四个铁芯4的上端，所述铁芯4与矽钢片骨架7的四个角为活动连接；所述用于控制磁化线 圈的连接导线设置，磁化线圈a3和磁化线圈c 12的连接导线13通过设置在矽钢片骨架7 下部任意部位的磁化线圈接线插头6后与航空插座11连通，所述磁化线圈b 8和磁化线圈 d 14的连接导线13直接接至航空插座11形成完整的控制磁化线圈购连接导线设置。 所说的多功能便携式磁粉探伤仪，在所述矽钢片骨架7的中部设有把手9，所述把 手9上设有开关10、航空插座11 ;在把手9内侧设有开关10 ;在把手9外侧两端任意部位 设有航空插座11 ;所述四个磁头1分别与铁芯4通过磁头铰接螺栓2活动连接并为可旋开 设置；所述四个铁芯4与与矽钢片骨架7的四个角通过铰接螺栓5活动连接并为可旋开设 置。 所说的多功能便携式磁粉探伤仪，所述用于控制所述磁粉探伤仪的控制电路系 统，其中磁化线圈a3、磁化线圈b8、磁化线圈cl2、磁化线圈d14及�？偷拇呕�10设 置在探头上，剩余部分设置在便携式磁粉探伤仪的主机内，探头与主机通过电缆和航空插 座11实现电气连接，其中探头相应位置的XI、 X2、 X3、 X4和X5与主机相应位置的XI、 X2、 X3、X4和X5对应连接。 实施本实用新型所述的多功能便携式磁粉探伤仪结合附图的工作过程为图1是
5本实用新型的多功能探头，图2是多功能探头的主视图；其中探头的磁头1与铁芯4通过磁 头铰接螺栓2连接，四个铁芯4外面分别套有磁化线圈a3、磁化线圈b8、磁化线圈c12及磁 化线圈d14，所述四个铁芯4由铰接螺栓5连接在矽钢片骨架7的四个外缘端部；探头设有 四个结构相同的铁芯4、磁化线圈a3、磁化线圈b8、磁化线圈c12及磁化线圈d14和磁头1， 其机械连接方式相同；其中所述磁化线圈a3、磁化线圈c12的连接导线13通过磁化线圈接 线插头6接至航空插座ll，磁化线圈b8和磁化线圈d14的连接导线直接接至航空插座11 ; 可以根据需要拔下磁化线圈接线插头6以断开磁化线圈a3和磁化线圈c12的电气连接。 如图3所示本实用新型所述探头的四个磁头1与四个铁芯4之间、四个铁芯4与 矽钢片骨架7之间均为铰链连接形式，并可以根据工件的表面形状独立调整各铰链之间的 角度，改变四个磁头1与四个铁芯4的相对位置和角度，以达到最好的探伤效果。 本实用新型还可旋开四个磁头1与四个铁芯4之间的铰接螺栓，并根据需要更换 不同结构的磁头l，则可变为角焊缝旋转磁场探头来使用。 如图4所示实施例本实用新型在作为角焊缝探头或磁轭式探头使用时，可以调整 非工作铁芯4、各磁化线圈和磁头的位置，使其尽量折叠，不与被检测工件接触；或者拔下 磁化线圈a3和磁化线圈c12的接线插头6，使这组磁化线圈不工作；也可以拔下磁化线圈 a3和磁化线圈c12的接线插头6，旋开两个铁芯4与矽钢片骨架7的铰接螺栓5，拆掉这两 套铁芯4、磁化线圈a3、磁化线圈c12和磁头1，只保留另外两套铁芯、磁化线圈b8、磁化线 圈dl4和磁头，并根据需要更换不同结构的磁头。 本实用新型的控制电路如图5所示，其中磁化线圈a3、磁化线圈b8、磁化线圈c12 及磁化线圈dl4和�？偷拇呕豂O位于探头上，其余部分位于便携式磁粉探伤仪的主 机内，探头与主机通过电缆和航空插座11实现电气连接，其中探头的相应位置X1、 X2、 X3、 X4和X5与主机的相应位置XI、 X2、 X3、 X4和X5对应连接。 当本实用新型用作旋转磁场或角焊缝旋转磁场探头使用时，使用了探头中的两组 磁化线圈。将便携式磁粉探伤仪主机面板上的开关K拨至断开状态。探伤仪通电后，变压 器T3输出的低压交流电经二极管Dl整流和电容C2滤波后通过电缆和航空插座11接至探 头。按下探头把手9上的磁化开关10后，对应位置X3和X5短接，所述继电器Jl通电，对 应�？サ鉐l-l闭合。由于开关K断开，继电器J2断电，对应常闭触点J2-l闭合，�？� 点J2-2和J2-3断开。此时变压器T1通电，次级输出的低压交流电通过电缆和航空插座11 为串联的磁化线圈b8和磁化线圈dl4供电，变压器T2的初级与移相电容C1并联通电，次 级输出的低压交流电与变压器T1的次级输出具有一定的相位差，变压器T2的初级输出通 过电缆和航空插座11为串联的磁化线圈a3和磁化线圈c12供电，则探头的两组磁化线圈 可以产生具有一定相位差的交变磁场。磁化结束后，松开探头把手9上的磁化开关10，继电 器J1断电，对应�？サ鉐1-1断开，此时变压器T1和T2断电，停止为磁化线圈供电，其中 二极管D2作为继电器Jl的续流二极管使用。 当本实用新型用作磁轭或角焊缝探头使用时，使用了探头中的一组磁化线圈。另 一组非工作磁化线圈可以处于以下三种状态一、调整这组铁芯、磁化线圈和磁头的位置， 使其尽量折叠，不与被检测工件接触，此时非工作线圈可以是磁化线圈a3、磁化线圈c12或 磁化线圈b8 、磁化线圈d14 ; 二 、拔下磁化线圈a3和磁化线圈c 12的接线插头6 ，使这组磁化 线圈a3和磁化线圈c12不工作；三、拔下磁化线圈a3和磁化线圈c12的接线插头6，并旋开铰接螺栓，拆掉这组铁芯4、磁化线圈a3、磁化线圈cl2和磁头l，只保留另外一组铁芯、磁 化线圈b8和磁化线圈d14和磁头。在第二种或第三种状态下，工作线圈是磁化线圈b8和 磁化线圈dl4，非工作线圈是磁化线圈a3和磁化线圈c12。 当用作磁轭或角焊缝探头使用时，可以将便携式磁粉探伤仪主机面板上的开关K 拨至断开或闭合位置。若开关K拨至断开状态，非工作磁化线圈可以处于上述三种状态中 的任一种，此时磁粉探伤仪的工作过程如前面所描述的，只有一个变压器为工作中的磁化 线圈供电。若开关K拨至闭合状态，非工作磁化线圈应该处于上述三种状态中的第二种或 第三种状态，探伤仪通电后，变压器T3输出的低压交流电经二极管Dl整流和电容C2滤波 后经电缆和航空插座11接至探头。按下探头把手9上的磁化开关10后，对应位置X3和 X5短接，继电器J1通电，对应常开触点Jl-l闭合。由于开关K闭合，继电器J2通电，对应 常闭触点J2-l断开，与变压器T2初级并联的移相电容Cl断路。�？サ鉐2-2和J2-3闭 合，变压器Tl输出端的相应位置XI和X3分别与变压器T2输出端的相应位置X2和X4短 接，即变压器Tl和T2初级和次级的同名端并联。此时变压器Tl和T2通电，次级输出相位 相同的低压交流电，为工作磁化线圈b8和磁化线圈dl4并联供电，增大了励磁电流，提高了 探伤的灵敏度。磁化结束后，松开探头把手9上的磁化开关10，继电器J1断电，对应�？� 点Jl-l断开，此时变压器T1和T2断电，停止为磁化线圈供电，其中二极管D3作为继电器 J2的续流二极管使用。 为了公开本实用新型的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是 应了解的是，本实用新型旨在包括一切属于本构思和本实用新型范围内的实施例的所有变 化和改进。
权利要求一种多功能便携式磁粉探伤仪，探头可以作为旋转磁场探头、角焊缝旋转磁场探头、角焊缝探头或磁轭式探头使用，提高了通用性；并分别作为旋转磁场探头或角焊缝旋转磁场探头或角焊缝探头或磁轭式探头，所述磁粉探伤仪包括用于角焊缝旋转磁场探头或旋转磁场探头的磁头、磁化线圈设置；用于连接磁头的矽钢片骨架；用于控制磁化线圈的连接导线设置；用于控制所述磁粉探伤仪的控制电路系统，其特征在于所述用于角焊缝旋转磁场探头或旋转磁场探头的磁头、磁化线圈设置，所述磁头(1)、磁头铰接螺栓(2)、磁化线圈和铁芯(4)共同组合为一探头，探头为四个，所述每一铁芯(4)中部均套有磁化线圈，在每一铁芯(4)下端通过磁头铰接螺栓(2)连接磁头(1)，形成完整的磁头、磁化线圈设置；所述用于连接磁头的矽钢片骨架，矽钢片骨架(7)为工字形或十字形，所述矽钢片骨架(7)的四个角通过铰接螺栓(5)分别连接四个铁芯(4)的上端，所述铁芯(4)与矽钢片骨架(7)的四个角为活动连接；所述用于控制磁化线圈的连接导线设置，磁化线圈a(3)和磁化线圈c(12)的连接导线(13)通过设置在矽钢片骨架(7)下部任意部位的磁化线圈接线插头(6)后与航空插座(11)连通，所述磁化线圈b(8)和磁化线圈d(14)的连接导线(13)直接接至航空插座(11)形成完整的控制磁化线圈的连接导线设置。
2. 根据权利要求1所说的多功能便携式磁粉探伤仪，其特征在于在所述矽钢片骨架 (7)的中部设有把手(9)，所述把手(9)上设有开关(10)、航空插座(11)。
3. 根据权利要求2所说的多功能便携式磁粉探伤仪，其特征在于在把手(9)内侧设 有开关(10)。
4. 根据权利要求1所说的多功能便携式磁粉探伤仪，其特征在于在把手(9)外侧两 端任意部位设有航空插座(11)。
5. 根据权利要求l所说的多功能便携式磁粉探伤仪，其特征在于所述四个磁头(1) 分别与铁芯(4)通过磁头铰接螺栓(2)活动连接并为可旋开设置。
6. 根据权利要求l所说的多功能便携式磁粉探伤仪，其特征在于所述四个铁芯(4) 与与矽钢片骨架(7)的四个角通过铰接螺栓(5)活动连接并为可旋开设置。
7. 根据权利要求1所说的多功能便携式磁粉探伤仪，其特征在于所述用于控制所述 磁粉探伤仪的控制电路系统，其中磁化线圈a(3)、磁化线圈b(8)、磁化线圈c(12)、磁化线 圈d(14)及�？偷拇呕�(10)设置在探头上，剩余部分设置在便携式磁粉探伤仪的 主机内，探头与主机通过电缆和航空插座(11)实现电气连接，其中探头相应位置的X1、X2、 X3、 X4和X5与主机相应位置的XI、 X2、 X3、 X4和X5对应连接。
专利摘要一种多功能便携式磁粉探伤仪，涉及无损检测的磁粉探伤领域；所述磁头(1)、磁头铰接螺栓(2)、磁化线圈和铁芯(4)共同组合为一探头，所述每一铁芯中部均套有磁化线圈，在每一铁芯下端通过磁头铰接螺栓连接磁头；矽钢片骨架(7)为工字形或十字形，所述铁芯与矽钢片骨架的四个角为活动连接；磁化线圈a和磁化线圈c(12)的连接导线(13)通过设置在矽钢片骨架下部任意部位的磁化线圈接线插头(6)后与航空插座(11)连通，所述磁化线圈b(8)和磁化线圈d(14)的连接导线直接接至航空插座；本实用新型可同时作为角焊缝探头、磁轭式探头、旋转磁场探头或角焊缝旋转磁场探头使用，降低了探伤仪的成本，提高了探头的通用性。
文档编号G01N27/84GK201518014SQ20092027860
公开日2010年6月30日 申请日期2009年11月4日 优先权日2009年11月4日
发明者尚振东, 徐巧玉, 王恒迪, 薛玉君, 贾现召, 邓四二 申请人:河南科技大学
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