[發明專利]一種漏磁、電磁超聲和渦流復合式管道外檢測探頭

在審

• 申請號: 201711459840.4
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108226277A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王淑娟;趙普;李永虔;李策;屈正揚;夏勝;王楷朝;翟國富
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N27/72
• 分類號: G01N27/72;G01N27/82;G01N27/83;G01N27/90;G01B7/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳昕

一種漏磁、電磁超聲和渦流復合式管道外檢測探頭，涉及金屬管道無損檢測領域。本發明是為了解決現有單一的管道無損檢測方法難以對不同種類的缺陷進行識別的問題。本發明U型磁路用于在被測管道內激發軸向靜磁場，多個磁敏元件固定在被測管道表面并位于U型磁路的中心位置，多個磁敏元件用于檢測U型磁路沿被測管道周向覆蓋范圍內被測管道的體積缺陷和周向面積型缺陷；體波測厚部分用于測量管壁厚度，導波缺陷檢測部分用于檢測U型磁路沿被測管道周向覆蓋范圍之外的管道軸向缺陷；渦流檢測模塊用于檢測被測管道表面和近表面的缺陷并對缺陷進行定位。本發明適用于小管徑導磁性金屬管道的外檢測。

技術領域

本發明屬于金屬管道無損檢測領域。

背景技術

工業生產及生活中，管道的使用無處不在。然而，隨著管齡的增長，管壁表面、內部所產生的裂縫、凹坑、壁厚減薄等缺陷常常會導致泄漏以及爆炸事故的發生，從而造成巨大的經濟損失及嚴重的環境污染。為了保證管道的安全使用，現階段，一般采用無損檢測技術對管道進行定期檢測。

目前工業生產中廣泛采用的管道無損檢測檢測方法包括射線檢測法、壓電超聲檢測法、電磁超聲檢測法、漏磁檢測法、渦流檢測法。其中，壓電檢測法在檢測時需要耦合劑，且對管道表面清潔度要求較高；射線檢測法存在著檢測成本較高、設備龐大的缺點；漏磁檢測法可以有效檢測管壁缺陷，但其無法對壁厚進行測量；電磁超聲檢測法無需耦合劑，可以方便的激發出體波或導波等不同類型的超聲波，不僅可以對管壁缺陷進行有效識別，還可對管壁厚度進行測量。但其對檢測線圈提離距離較為敏感，無法有效檢測表面缺陷，尤其是表面周向缺陷。

隨著現代檢測技術不斷提升，管道檢測技術不僅要求對不同種類的缺陷進行識別，還需提供盡可能多的缺陷信息，實現定量化描述。單一的無損檢測技術很難滿足這些要求，這就需要將不同的管道無損檢測方法進行復合，從而優勢互補，實現全面檢測。

發明專利CN 102661955A涉及一種基于漏磁與電磁超聲體波測厚的復合檢測探頭。該探頭在磁路的基礎上，將電磁超聲體波測厚線圈固定于永磁鐵下方，有效實現被測試件內外壁缺陷識別及定位。但其不足在于線圈與磁鐵的配合方式會在一定程度上降低磁路的磁化強度，從而影響了漏磁檢測部分的檢測效果。同時，該檢測方法應用于管道外檢測時，無法對管道軸向缺陷進行識別。

發明專利CN 101354380A公開了一種渦流、電磁超聲體波測厚組合式無損檢測方法，有效實現了管壁厚度測量，及其表面和近表面缺陷檢測，但其不足在于，受渦流檢測法集膚效應的影響，難以對埋藏深度較深的缺陷進行檢測。

發明專利CN 102798660A提及了一種基于三軸漏磁與電渦流復合的管道內外壁缺陷的檢測方法，其中漏磁檢測法用于識別管壁缺陷，同時提供全面的缺陷尺寸信息。之后，通過與渦流檢測法相結合，可對管道表面及近表面缺陷進行準確定位。

發明專利US 2011/0167914A1公開了一種用于大管徑管道內檢測的檢測設備，該檢測設備與管道豬配合，通過將漏磁、渦流、電磁超聲體波測厚三種檢測方法相融合，實現全面的的管道缺陷檢測。但該發明無法對軸向缺陷，尤其是探頭覆蓋范圍外的軸向缺陷進行有效檢測。

發明內容

本發明是為了解決現有單一的管道無損檢測方法難以對不同種類的缺陷進行識別的問題，現提供一種漏磁、電磁超聲和渦流復合式管道外檢測探頭。

一種漏磁、電磁超聲和渦流復合式管道外檢測探頭包括漏磁檢測模塊、電磁超聲檢測模塊和渦流檢測模塊；

漏磁檢測模塊包括：U型磁路和多個磁敏元件6，U型磁路用于在被測管道4內激發軸向靜磁場，多個磁敏元件6呈多路交錯式陣列排布固定在被測管道4表面并位于U型磁路的中心位置，多個磁敏元件6用于檢測U型磁路沿被測管道4周向覆蓋范圍內被測管道4的體積缺陷和周向面積型缺陷；