[發明專利]一種基于光纖磁場傳感的管道缺陷檢測裝置

有效

• 申請號: 201710852429.7
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107632060B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 代志勇;冷娜;余力
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;張巨箭

本發明公開了一種基于光纖磁場傳感的管道缺陷檢測裝置，屬于光纖傳感技術領域，包括磁化部件、磁光轉換部件、光發生器、光電轉換部件及光收發部件，光收發部件與磁光轉換部件、光發生器及光電轉換部件連接；磁化部件沿對被測管道進行磁化；光發生器經光收發部件向磁光轉換部件輸入光波信號；磁光轉換部件設置在閉合回路中攜帶漏磁場信息的光波信號經光收發部件傳輸到光電轉換部件，光電轉換部件將光信號轉化為電信號供上位分析設備進行分析，從而獲取漏磁場對應的被測管道內壁的缺陷尺寸及位置。本發明對被測管道進行缺陷檢測時不會產生電打火現象，安全可靠，靈敏度高、壽命長，可實現分布式、實時在線、永久性監測。

技術領域

本發明屬于光纖傳感技術領域，具體而言涉及一種光纖磁場傳感的管道缺陷漏磁檢測裝置。

背景技術

石油和天然氣是目前能源存在的主要形式之一，其遠距離運輸大部分是通過長輸管道實現的。由于年久失修、腐蝕、磨損以及意外損傷等原因導致的管道泄露事件頻頻發生，不僅造成了巨大的經濟損失，而且嚴重污染環境，危害人類的身體健康。現有的鐵磁性管道的檢測方法主要有漏磁法。漏磁檢測是以自動化為目的而發展起來的一種自動無損檢測技術，與磁粉檢測類似，漏磁檢測常用的傳感器有感應線圈、磁敏二極管(SMD)、磁帶、磁通門、磁探頭、霍爾元件等，在實際使用中這些傳感器還存在如下問題：

感應線圈的原理是電磁感應原理，即閉合電路的導體在磁場切割磁力線運動時會產生電流，從而將磁信號轉化為電信號，會產生電打火現象，安全程度低；磁敏二極管因其溫度系數和輸出的非線性在一定程度上降低了測量精度；磁帶檢測法裝置復雜性程度高；磁通門傳感器只能檢測緩變磁場和靜態磁場，應用范圍窄；磁探頭測量范圍窄、磁導率非線性使其不能得到廣泛應用；霍爾元件器件比較脆、易損，靈敏度不夠高。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題，提供了一種光纖磁場傳感的管道缺陷漏磁檢測裝置，以解決現有的漏磁檢測裝置安全性不夠高、應用范圍窄、靈敏度不高的問題。

為達到上述技術目的，本發明提供的技術方案是：一種光纖磁場傳感的管道缺陷漏磁檢測裝置，其特征在于，包括磁化部件、磁光轉換部件、光發生器、光電轉換部件、光收發部件，所述光收發部件與所述磁光轉換部件、光發生器及光電轉換部件連接；

所述磁化部件沿被測管道軸線方向對被測管道進行磁化，磁化形成的磁力線在被測管道與磁化部件之間形成閉合回路；

所述光發生器經光收發部件向所述磁光轉換部件輸入光波信號；

所述磁光轉換部件設置在所述閉合回路中，受所述閉合回路中的漏磁場干擾引起所述磁光轉換部件傳輸的光波信號變化，所述磁光轉換部件將攜帶漏磁場信息的光波信號經所述光收發部件傳輸到所述光電轉換部件，所述光電轉換部件將所述光信號轉化為電信號供上位分析設備進行分析，從而獲取所述漏磁場對應的被測管道內壁的缺陷尺寸及位置。

進一步地，所述光收發部件與所述磁光轉換部件、光發生器及光電轉換部件通過信號傳輸光纖連接。

進一步地，所述磁化部件由兩個永磁體、導磁體組成，所述導磁體連接在所述兩個永磁體之間，所述導磁體兩端的磁極方向相反。

更進一步地，所述磁光轉換部件為光纖磁敏感器；所述光纖磁敏感器包括光纖準直器、磁致伸縮管和玻璃棒，所述光纖準直器的一端連接所述信號傳輸光纖，另一端伸入所述磁致伸縮管的管內一端，所述磁致伸縮管的管內另一端固定所述玻璃棒，所述光纖準直器及所述玻璃棒之間在所述磁致伸縮管內構成光學F-P腔。