专利名称：铝合金多层复合板螺栓孔裂纹缺陷在役电磁检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无损检测装置，特别是涉及一种铝合金多层复合板螺栓孔裂纹缺陷在役电磁检测装置。
背景技术：
铝合金多层复合板是由多层铝合金板叠加、虽有用铝合金铆接的，但大多采用螺栓锁紧固定制成，应用领域较为广泛。以飞机铝合金多层复合板结构为例，在使用过程中，螺栓孔周边会产生裂纹缺陷，这些裂纹缺陷需要通过无损检测方法及时发现，确保飞机安全运行。目前航空无损检测中，通常采用电磁涡流无损检测方法检测螺栓孔周边裂纹缺陷， 由于锁紧固定铝合金多层复合板的螺栓大多为六角头螺栓，且螺栓一般为铁磁性，在采用常规涡流传感器沿着螺栓的六角头周边扫查过程中，六角头会干扰涡流检测传感器产生不规则的干扰信号，真正的缺陷信号极易淹没在干扰信号中，导致漏检或误报警。为避免漏检，需要检测人员极为细致缓慢的扫差，对检测人员的素质和经验要求很高，但即便如此，也很难避免漏检的出现，留下了安全隐患；若将螺栓拆卸后直接检测铝合金多层板螺栓孔周边表面缺陷，这样虽然可以避免漏检，但需要耗费大量的检测和恢复时间，且有些场合也不允许拆卸。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，设计一种铝合金多层复合板螺栓孔裂纹缺陷在役电磁检测装置，采用铁磁性金属屏蔽环方法，有效屏蔽消除了螺栓六角头的干扰影响，通过一次旋转扫查，即可完成一个螺栓孔的检测，检测速度快，对检测人员的经验要求不高，最为重要的是，由于没有干扰信号的影响，缺陷信号可以很好的显示、报警，真正避免了漏检。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是铝合金多层复合板螺栓孔裂纹缺陷在役电磁检测装置，包括传感器骨架、钢环、至少一个检测线圈、至少一个线圈缠绕骨架、传感器顶盖、传感器输出端接口。钢环嵌入固定在传感器骨架底面中心位置的下平底孔内；检测线圈均匀缠绕固定在线圈缠绕骨架外表面上，检测线圈输出端口与传感器输出端接口电连接；检测线圈与线圈缠绕骨架一同嵌入到传感器骨架上表面偏离中心位置处的上平底孔内；传感器顶盖固定在传感器骨架上表面；传感器输出端接口固定在传感器顶盖上表面。所述传感器骨架为圆柱形，材质为尼龙或硬橡胶等非金属材料，传感器骨架底面中心位置有一个下平底孔，下平底孔的直径等于钢环的外径，下平底孔的深度等于钢环的长度；传感器骨架上表面偏离中心位置处有至少一个上平底孔，上平底孔数量与检测线圈数量相等，上平底孔的直径等于检测线圈的缠绕外径，上平底孔的深度等于检测线圈缠绕后的长度，两个或更多个检测线圈，可以进一步提高检测效率。所述钢环的外径大小与传感器骨架底面中心位置的下平底孔的直径大小相同，钢环的内经大小等于被检铝合金多层复合板上螺栓的六角头外接圆直径大小，由于钢环为铁磁性钢材料，可以有效屏蔽掉检测线圈产生的感应磁场，钢环内没有感应磁场，因此，螺栓的六角头包裹在钢环内，不会产生干扰电磁信号。所述检测线圈的材质为铜漆包线，检测线圈铜漆包线的直径和长度、检测线圈的缠绕半径和缠绕长度根据检测中需要产生的涡流感应磁场的范围和强度大小及检测灵敏度要求确定。所述线圈缠绕骨架材质为铁氧体磁芯或尼龙、硬塑料等非金属材料，线圈缠绕骨架的横截面积大小和长度根据检测线圈的缠绕半径和缠绕长度确定，铁氧体磁芯材料可以加强、聚焦产生的涡流场，即缩小涡流场的范围，将涡流场集中在铁氧体磁芯周围的小范围内，同时加强这一范围内的涡流场的强度；尼龙或硬塑料对涡流场没有影响，涡流场的范围大于含磁芯的检测线圈，具有较大的检测范围。本发明的有益效果是设计了铝合金多层复合板螺栓孔裂纹缺陷在役电磁检测装置，采用铁磁性金属屏蔽环方法，有效屏蔽消除了螺栓六角头的干扰影响，通过一次旋转扫查，即可完成一个螺栓孔的检测，检测效果好、速度快，若设计双检测线圈或更多检测线圈，效率还可进一步提高。对检测人员的经验要求不高，最为重要的是，由于没有干扰信号的影响，缺陷信号可以很好的显示、报警，真正避免了漏检。以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的铝合金多层复合板螺栓孔裂纹缺陷在役电磁检测装置不局限于实施例。


下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明第一实施例的装置三维示意图。图2是本发明第一实施例的装置三维分解右侧视示意图。图3是本发明第一实施例的装置三维分解左侧视示意图。图4是本发明第一实施例的装置正视剖面图。图5是本发明第二实施例的装置三维分解左侧视示意图。图6是本发明第二实施例的装置正视剖面图。图7是本发明实施例的一种铝合金三层复合板三维示意图。图8是本发明实施例的使用装置检测铝合金三层复合板螺栓孔的示意图。图中，1.传感器骨架，2.钢环，3.检测线圈，4.线圈缠绕骨架，5.传感器顶盖，
6.传感器输出端接口，7.传感器电缆,8.六角头螺栓,9.三层招合金复合板，10.传感器骨架底面中心位置的下平底孔，11.传感器骨架上表面偏离中心位置处的上平底孔，90.螺栓孔，91.裂纹缺陷。
具体实施例方式图1、图2、图3、图4所示的第一实施例中，铝合金多层复合板螺栓孔裂纹缺陷在役电磁检测装置，包括传感器骨架(I)、钢环(2)、一个检测线圈(3)、一个线圈缠绕骨架(4)、传感器顶盖(5)、传感器输出端接口(6)。钢环(2)嵌入固定在传感器骨架(I)底面中心位置的下平底孔(10)内；检测线圈(3)均匀缠绕固定在线圈缠绕骨架(4)外表面上，检测线圈(3)输出端口与传感器输出端接口(6)电连接；检测线圈(3)与线圈缠绕骨架(4) 一同嵌入到传感器骨架(I)上表面偏离中心位置处的上平底孔(11)内；传感器顶盖(5)固定在传感器骨架(I)上表面；传感器输出端接口( 6 )固定在传感器顶盖(5 )上表面。所述传感器骨架(I)为圆柱形，材质为尼龙或硬橡胶等非金属材料，传感器骨架(I)底面中心位置有一个下平底孔(10)，下平底孔(10)的直径等于钢环(2)的外径，下平底孔(10)的深度等于钢环(2)的长度；传感器骨架(I)上表面偏离中心位置处有一个上平底孔(11)，上平底孔(11)的直径等于检测线圈(3)的缠绕外径，上平底孔(11)的深度等于检测线圈(3)缠绕后的长度。所述钢环(2)的外径大小与传感器骨架(I)底面中心位置的下平底孔(10)的直径大小相同，钢环(2)的内经大小等于被检铝合金多层复合板上螺栓的六角头(8)外接圆直径。所述检测线圈(3)的材质为铜漆包线，检测线圈(3)铜漆包线的直径和长度、检测线圈(3)的缠绕半径和缠绕长度根据检测中需要产生的涡流感应磁场的范围和强度大小及检测灵敏度要求确定。所述线圈缠绕骨架(4)材质为铁氧体磁芯或尼龙、硬塑料等非金属材料，线圈缠绕骨架(4)的横截面积大小和长度根据检测线圈(3)的缠绕半径和缠绕长度确定。图5、图6所示的第二实施例中，本发明与第一实施例的不同之处在于所述装置在有二个检测线圈(3)、二个线圈缠绕骨架(4)，相应的传感器骨架上表面偏离中心位置处有二个上平底孔(11)。进一步的，可有数量更多的检测线圈(3)、线圈缠绕骨架(4)及传感器骨架上表面偏离中心位置处的上平底孔(11)。图7、图8所示为本发明装置检测应用实例，检测过程中装置置于螺栓的六角头
(8)上，使传感器骨架(I)底面中心位置的下平底孔(10)刚好盖住六角头(8)，而后以六角头螺栓(8)为中心轴旋转装置，装置旋转一圈，即可完成对三层铝合金复合板(9)中的螺栓孔(90)的检测工作，当螺栓孔周边有裂纹缺陷(91)时，装置将裂纹缺陷(91)反馈的感应信号通过传感器电缆(7)传输至电磁涡流检测仪，电磁检测仪及时显示裂纹缺陷(91)信号，同时报警输出。上述实施例仅用来进一步说明本发明的铝合金多层复合板螺栓孔裂纹缺陷在役电磁检测装置，但发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.铝合金多层复合板螺栓孔裂纹在役电磁检测传感器装置，包括传感器骨架、钢环、至少一个检测线圈、至少一个线圈缠绕骨架、传感器顶盖、传感器输出端接口，其特征在于钢环嵌入固定在传感器骨架底面中心位置的下平底孔内；检测线圈均匀缠绕固定在线圈缠绕骨架外表面上，检测线圈输出端口与传感器输出端接口电连接；检测线圈与线圈缠绕骨架一同嵌入到传感器骨架上表面偏离中心位置处的上平底孔内；传感器顶盖固定在传感器骨架上表面；传感器输出端接口固定在传感器顶盖上表面。
2.根据权利要求1所述的铝合金多层复合板螺栓孔裂纹在役电磁检测传感器装置，其特征在于所述传感器骨架为圆柱形，材质为尼龙或硬橡胶等非金属材料，传感器骨架底面中心位置有一个下平底孔，下平底孔的直径等于钢环的外径，下平底孔的深度等于钢环的长度；传感器骨架上表面偏离中心位置处有至少一个上平底孔，上平底孔数量与检测线圈数量相等，上平底孔的直径等于检测线圈的缠绕外径，上平底孔的深度等于检测线圈缠绕后的长度。
3.根据权利要求1所述的铝合金多层复合板螺栓孔裂纹在役电磁检测传感器装置，其特征在于所述钢环的外径大小与传感器骨架底面中心位置的下平底孔的直径大小相同，钢环的内经大小等于被检铝合金多层复合板上螺栓的六角头外接圆直径大小。
4.根据权利要求1所述的铝合金多层复合板螺栓孔裂纹在役电磁检测传感器装置，其特征在于所述检测线圈的材质为铜漆包线，检测线圈铜漆包线的直径和长度、检测线圈的缠绕半径和缠绕长度根据检测中需要产生的涡流感应磁场的范围和强度大小及检测灵敏度要求确定。
5.根据权利要求1所述的铝合金多层复合板螺栓孔裂纹在役电磁检测传感器装置，其特征在于所述线圈缠绕骨架材质为铁氧体磁芯或尼龙、硬塑料等非金属材料，线圈缠绕骨架的横截面积大小和长度根据检测线圈的缠绕半径和缠绕长度确定。
全文摘要
本发明公开了一种铝合金多层复合板螺栓孔裂纹缺陷在役电磁检测装置，包括传感器骨架、钢环、检测线圈、线圈缠绕骨架、传感器顶盖、传感器输出端接口，采用铁磁性金属屏蔽环方法，有效屏蔽消除了螺栓六角头的干扰影响，通过一次旋转扫查，即可完成一个螺栓孔的检测，检测效果好、速度快，若设计双检测线圈或更多检测线圈，效率还可进一步提高，对检测人员的经验要求不高，最为重要的是，由于没有干扰信号的影响，缺陷信号可以很好的显示、报警，真正避免了漏检。
文档编号G01N27/90GK103018323SQ20121052209
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者林俊明 申请人:爱德森(厦门)电子有限公司