[發(fā)明專利]一種基于旋轉(zhuǎn)電磁場的管道檢測裝置

在審

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• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104330468A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷曉康;陳國明;李偉;袁新安;閆安
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種管道檢測裝置，特別涉及一種基于旋轉(zhuǎn)電磁場的管道檢測裝置。

背景技術(shù)

管道被稱為國家能源大動脈，對于保障國家能源供應(yīng)具有重要意義。隨著管道服役進(jìn)入老齡化，由于腐蝕和應(yīng)力作用，管道內(nèi)部會出現(xiàn)各種類型的缺陷。對管道進(jìn)行定期有效的檢測，能夠及時排除缺陷，減少管道破裂事故。管道豬是管道檢測常用裝置，其依靠外部或自身動力沿著管道內(nèi)部運(yùn)動，利用自身檢測儀器對管道缺陷進(jìn)行檢測。為了實(shí)現(xiàn)管道周向全面檢測，管道豬傳統(tǒng)測量技術(shù)采用陣列傳感器，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜。機(jī)械式旋轉(zhuǎn)探頭方法容易引入干擾信號，且在管道內(nèi)部運(yùn)行中容易發(fā)生故障。本發(fā)明專利采用旋轉(zhuǎn)電磁場技術(shù)，以管道豬為載體，實(shí)現(xiàn)渦電流在管道內(nèi)壁的自動旋轉(zhuǎn)，可快速識別缺陷，并能夠確定缺陷的位置和大小，具有較高的推廣應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于旋轉(zhuǎn)電磁場的管道檢測裝置，采用旋轉(zhuǎn)電磁場技術(shù)，以管道豬為載體，實(shí)現(xiàn)渦電流在管道內(nèi)壁的自動旋轉(zhuǎn)，可快速識別缺陷，并能夠確定缺陷的位置和大小，具有較高的推廣應(yīng)用價值。

其技術(shù)方案是：一種基于旋轉(zhuǎn)電磁場的管道檢測裝置，主要由導(dǎo)航儀、清潔皮碗、撓性接頭甲、激勵線圈、骨架、軸向檢測線圈、切向檢測線圈、撓性接頭乙、動力皮碗和里程輪組成，所述導(dǎo)航儀與清潔皮碗固定在一起，作為管道檢測裝置第一節(jié)，導(dǎo)航儀用于裝置的定位，清潔皮碗用于清理管道內(nèi)壁，所述激勵線圈、骨架、軸向檢測線圈和切向檢測線圈形成管道檢測裝置第二節(jié)，所述動力皮碗和里程輪安裝在一起，作為管道檢測裝置第三節(jié)，動力皮碗借助管道內(nèi)部流體為檢測裝置提供動力，里程輪用于記錄檢測裝置在管道內(nèi)部的行程，裝置第一節(jié)依靠撓性接頭甲連接第二節(jié)，第二節(jié)依靠撓性接頭乙連接第三節(jié)。

所述骨架采用尼龍制作，骨架設(shè)有三個呈120度對稱分布的縱向凹槽，兩個周向凹槽，所述激勵線圈為三個互成120度均布的線圈構(gòu)成，激勵線圈安裝在骨架縱向凹槽內(nèi)，所述軸向檢測線圈用于檢測軸線缺陷信號，所述切向檢測線圈為周向螺線管，用于檢測切向缺陷信號，軸向檢測線圈和切向檢測線圈分別安裝在骨架周向凹槽內(nèi)，骨架內(nèi)部設(shè)有電源模塊和信號處理模塊，電源模塊用于給整個裝置供電，信號處理模塊用于處理、分析和存儲檢測的信號。

所述激勵線圈內(nèi)部分別通入幅值、頻率相同但相位依次相差120度的三相交流電，交變的電流在激勵線圈中產(chǎn)生了一個以固定頻率繞著管道軸線旋轉(zhuǎn)的磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場在管道內(nèi)壁上產(chǎn)生渦流，循環(huán)流動的渦流經(jīng)過缺陷時會發(fā)生畸變，畸變渦流會引起空間磁場畸變，管壁缺陷造成的空間磁場畸變信號會被軸向檢測線圈和切向檢測線圈檢測到，分析軸向檢測線圈和切向檢測線圈的相位和幅值信息，可準(zhǔn)確地獲取缺陷的大小和位置信息。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是本發(fā)明的骨架示意圖。

附圖3是本發(fā)明的切向檢測線圈示意圖。

附圖4是本發(fā)明在管道內(nèi)部示意圖。

上圖中：導(dǎo)航儀1、清潔皮碗2、撓性接頭甲3、激勵線圈4、骨架5、縱向凹槽5.1、周向凹槽5.2、電源模塊5.3、信號處理模塊5.4、軸向檢測線圈6、切向檢測線圈7、撓性接頭乙8、動力皮碗9、里程輪10。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖1-4對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

本發(fā)明主要由導(dǎo)航儀1、清潔皮碗2、撓性接頭甲3、激勵線圈4、骨架5、軸向檢測線圈6、切向檢測線圈7、撓性接頭乙8、動力皮碗9和里程輪10組成，所述導(dǎo)航儀1與清潔皮碗2固定在一起，作為管道檢測裝置第一節(jié)，導(dǎo)航儀1用于裝置的定位，清潔皮碗2用于清理管道內(nèi)壁，所述激勵線圈4、骨架5、軸向檢測線圈6和切向檢測線圈7形成管道檢測裝置第二節(jié)，所述動力皮碗9和里程輪10安裝在一起，作為管道檢測裝置第三節(jié)，動力皮碗9借助管道內(nèi)部流體為檢測裝置提供動力，里程輪10用于記錄檢測裝置在管道內(nèi)部的行程，裝置第一節(jié)依靠撓性接頭甲3連接第二節(jié)，第二節(jié)依靠撓性接頭乙8連接第三節(jié)。

所述骨架5采用尼龍制作，骨架5設(shè)有三個呈120度對稱分布的縱向凹槽5.1，兩個周向凹槽5.2，所述激勵線圈4為三個互成120度均布的線圈構(gòu)成，激勵線圈4安裝在骨架縱向凹槽5.1內(nèi)，所述軸向檢測線圈6用于檢測軸線缺陷信號，所述切向檢測線圈7為周向螺線管，用于檢測切向缺陷信號，軸向檢測線圈6和切向檢測線圈7分別安裝在骨架周向凹槽內(nèi)5.2，骨架5內(nèi)部設(shè)有電源模塊5.3和信號處理模塊5.4，電源模塊5.3用于給整個裝置供電，信號處理模塊5.4用于處理、分析和存儲檢測的信號。