[發明專利]主動電場液體輸送管道內檢測裝置

無效

• 申請號: 201210076881.6
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102588746A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 彭杰綱
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種流體輸送管道的內檢測裝置。特別是涉及對液體輸送管道在使用過程中會因為腐蝕、污堵、制造缺陷、機械損壞、惡劣天氣以及自然災害等原因而產生泄漏及污堵損壞進行內檢測的裝置，屬于管道檢測技術領域。

背景技術

管道運輸是繼鐵路運輸、公路運輸、水路運輸、航空運輸的五大運輸方式之一，成為原油、成品油、燃氣、蒸氣和工業用危險介質的最主要運輸方式。液體輸送管道是石油化工中原油、成品油和工業用危險液體介質的最主要運輸方式。在流體傳動系統中，管道是傳輸流體動力必不可少的元件。液體輸送管道在使用過程中會因為腐蝕、污堵、制造缺陷、機械損壞、惡劣天氣以及自然災害等原因而被損壞。在臨床醫學診斷中，如冠狀動脈硬化和冠心病其血管會發生變化，及時對血管特性變化進行檢測具有重要的醫學診斷價值。液體輸送管道損壞所造成的泄漏已經成為重大環境安全和安全生產的危險源。管體污堵及腐蝕監測、泄漏監測技術是管道完整性管理流程中六大核心技術之一。所以，及時對液體輸送管道的損壞(如泄漏、腐蝕和污堵等情況)進行檢測和泄漏點的定位，防止泄漏和污堵情況事故的進一步擴大，具有重要的經濟意義和社會效益。液體輸送管道內檢測是維護管道安全運行的重要手段之一，目前液體輸送管道內檢測方法主要有機械內檢測，光學成像內檢測，漏磁內檢測，渦流內檢測，超聲內檢測，電磁超聲內檢測以及聲發射技術內檢測等。雖然存在眾多的液體輸送管道內檢測方法，但是這些檢測方法并不是普遍適用的。如機械內檢測精度不夠而且存在有管道的接觸，遠遠不能滿足需求；漏磁內檢測需要將管道磁化，實際局限了被探測管道的材料，而且對傳輸介質的磁學特性也有要求；電渦流檢測由于其原理限制，檢測的速度慢和相應的硬件系統也較為復雜；超聲內檢測存在傳輸介質和管道材料耦合問題，使其對傳輸介質敏感；電磁超聲內檢測雖然較好的解決了超聲內檢測對介質的敏感性問題，但是該方法要求離檢測管道1mm范圍內才有效，大大限制了其應用，而且由于該系統通過發射/接收超聲波來檢測管道損壞情況，使系統硬件和軟件都比較復雜；光學成像內檢測，在石油的渾濁液體中基本無法使用，而且也存在需要光源和硬件系統復雜的問題。上述傳統管道內檢測方法普遍存在硬件復雜、功耗大以及對檢測對象敏感等問題，已經嚴重制約了在線、長距離、小型化的內檢測裝置(自動內檢測機器人)的發展。發展新型內檢測方法以克服上述方法的問題，降低管道內檢測技術軟硬件開銷和功耗，發展易于微型化的管道內檢測技術已經成為現今液體管道內檢測技術迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術存在之不足，提供一種能夠高效地對液體輸送管道的泄漏、污堵和腐蝕情況進行內檢測的主動電場液體輸送管道內檢測方法。

本發明技術問題解決的方案是：一種液體管道內檢測方法，該方法由主動電場發射裝置(1)，電場變化檢測裝置(2)，數據采樣裝置(3)，數據處理器(4)及探頭支架(5)五部分組成。所說的主動電場發射裝置由信號發生器(1-1)和發射電極(1-2)組成；所說的主動電場發射裝置的信號發生器(1-1)用于產生直流激勵或2000HZ以內的正弦或方波信號，作為主動電場發射裝置的發射電極的激勵源；所說的發射電極(1-2)是放入輸送液體7中金屬鈦電極。電場變化檢測裝置由一對接收電極(2-1)和接收電路(2-2)組成；所說的接收電極是放入輸送液體7中2個高導電率的金屬鈦電極；所說的接收電路安裝在接收電極輸出端，接收電路將這對接收電極接收到的微弱電流信號通過轉換放大后變成可以進行處理的電壓信號。發射電極(1-2)和接受電極(2-1)安裝在探頭支架(5)上并經過防水密封處理，防止液體進入支架內引起電路故障；發射電極(1-2)將信號發生器(1-1)產生的電場變化輸入到輸送流體中以建立探測電場，接受電極(2-1)將流體輸送管道6的物理特性變化引起的電場變化收集到接收電路(2-2)上。數據采樣裝置3是用于將發射裝置的輸入模擬電壓信號和從接收電路輸出的模擬電壓信號轉換為數字信號以便于計算機進行處理，所說的數據采樣裝置是對2路發射電極和2路接受電極并行采樣的數據采樣卡，以便于進行信號的幅度和相位分析，數據采樣裝置3通過計算機外部總線和數據處理器4互聯。數據處理器4用于對輸入信號進行濾波并分析接收電極陣列輸出的電壓變化從而對管道的污堵和泄漏進行檢測，所說的數據處理器4是具有高速運算功能的計算機。本裝置通過發射器在裝置附近建立低頻探測電場，并由接收器感知由于管道6物理變化引起的電場變化，最后通過數據處理器推演出管道的泄漏或污堵情況。