[發(fā)明專利]一種雙層金屬套管結構彎曲部分偏心的在線無損檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310507258.6
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103591885A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 李勇;劉相彪;陳振茂;趙宏達
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01B7/14
• 分類號: G01B7/14
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種雙層金屬套管結構彎曲部分內套管偏心的在線無損檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：“脈沖渦流信號特征量-內套管偏心距離標定曲線”的建立，具體步驟如下：

1）搭建脈沖渦流檢測系統(tǒng)，所搭建的脈沖渦流檢測系統(tǒng)包括由激勵線圈（4）以及放置于激勵線圈（4）中心的固態(tài)磁場傳感器（5）組成的探頭，與所述激勵線圈（4）依次連接的功率放大器（6）和信號發(fā)生器（7）；與所述固態(tài)磁場傳感器（5）依次連接的調制電路（8）、濾波器（9）和計算機（10）；

2）將步驟1）搭建的脈沖渦流檢測系統(tǒng)的探頭緊密貼附于雙層金屬直管套管結構標準件進行標定實驗；實驗時沿徑向方向移動雙層金屬直管套管結構標準件的內套管（2），使內套管（2）相對于其外套管（1）存在不同的徑向偏心距離L_n，采用激勵線圈（4）和固態(tài)磁場傳感器（5）激發(fā)暫態(tài)磁場和采集暫態(tài)磁場信號，利用LabVIEW程序提取暫態(tài)磁場信號面積即作為信號特征量，提取內套管不同偏心情況下的暫態(tài)磁場信號面積S_n；

3）用步驟2）所得的不同內套管偏心情況下對應的暫態(tài)磁場信號面積S_n值減去不偏心情況的暫態(tài)磁場信號面積S₀，得到內套管偏心信號特征量ΔS_n；

4）通過步驟3）得到的內套管各偏心距離對應的偏心信號特征量ΔS_n，建立脈沖渦流信號特征量-內套管偏心距離標定曲線，通過曲線擬合，獲取所得標定曲線所對應的函數(shù)L_n=f(ΔS_n)，式中L_n指徑向偏心距離；

步驟2：實際待測雙層金屬套管結構彎曲部分內套管偏心距離的定量檢測，具體步驟如下：

1）對于實際待測的雙層金屬套管，先將該雙層金屬套管需檢測的彎曲部分截面域沿圓周方向均分成N段，得到待測雙層金屬套管結構橫截面上的N個平分圓周的點，將其作為測量點，將N個探頭緊密貼合在測量點上，所述N≥2；

2）采用步驟1脈沖渦流檢測系統(tǒng)對步驟1）中的N個測量點進行檢測，得到N個測量點的暫態(tài)磁場信號面積A_k，求取其平均值

3）對步驟2）得到的進行變換，使變換后的等于步驟1所述雙層金屬直管套管結構標準件不偏心情況的暫態(tài)磁場信號面積S₀，同時可得到轉換系數(shù)S′，S′=S0/A‾;]]>

4）將在N個測量點上所測量到的暫態(tài)磁場信號面積A_k分別乘以S′，得到修正后的暫態(tài)磁場信號面積A_k′，采用修正后的暫態(tài)磁場信號面積A_k′減去S₀，得到在N個測量點上的實際內套管偏心信號特征量ΔA_k；

5）選擇步驟4）的N個測量點上內套管偏心信號特征量絕對值最大的測量點i所在的方位作為偏心方向，i點作為內套管偏心測量點；

6）將在步驟5）中獲取的i點上實際套管偏心信號特征量ΔA_i與在步驟1建立的脈沖渦流信號特征量-內套管偏心距離標定曲線進行比對，采用標定曲線所對應的函數(shù)L_n=f(ΔS_n)，逆向求取i測量點的內套管偏心信號特征量ΔA_i所對應的偏心距離L_i，從而獲得實際雙層金屬套管結構彎曲部分的內套管偏心距離，完成對實際雙層金屬套管結構彎曲部分內套管偏心距離的定量無損檢測。

2.根據(jù)權利要求1所述的在線無損檢測方法，其特征在于：所述探頭為十字形柔性探頭，即激勵線圈（4）為十字形柔性激勵線圈。