[發明專利]一種基于電磁渦流檢測管道內外壁缺陷位置的裝置

有效

• 申請號: 201811093433.0
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN108872374B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 張偉;師奕兵;王志剛;李焱駿;孫虎;高旭陽;李志鵬
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種基于電磁渦流檢測管道內外壁缺陷位置的裝置，其特征在于，包括：

一管道近場周向陣列傳感器，位于遠場區域且呈周向式等間距分布，通過機械支架控制向外撐出緊貼被測管壁，且與平均場線圈、近場發射線圈與遠場發射線圈同軸，位于骨架軸心上；管道近場周向陣列傳感器用于同時接收近場發射線圈和遠場發射線圈發送的電磁渦流信號，并實時監測出電磁渦流信號發生突變時的突變信號；

一平均場線圈，用于同時接收近場發射線圈和遠場發射線圈發送的電磁渦流信號，用于檢測管道周向是否存在缺陷，若存在缺陷，則使用管道近場周向陣列傳感器繼續接收電磁渦流信號進行內外壁檢測；

一近場發射線圈，用于產生高頻電磁渦流信號，并通過被測管道的管壁進行傳輸，用于管道內外壁缺陷檢測；

一遠場發射線圈，用于產生低頻電磁渦流信號，并通過被測管道的管壁進行傳輸，用于輔助管道內外壁缺陷檢測；

一放大電路，用于接收管道近場周向陣列傳感器監測出的突變信號，并進行放大；

一濾波電路，對放大后的突變信號進行濾波，區分出高頻電磁渦流信號和低頻電磁渦流信號；

一數據采集電路，分別對高頻電磁渦流信號和低頻電磁渦流信號進行采樣；

一數據修正電路，用于對采樣數據進行修正，并通知數據處理電路進行數據處理；

一數據處理電路，讀取修正后的采樣數據，并進行再次濾波，然后對濾波后的數據求取相位再將此相位再分別與高頻電磁渦流信號和低頻電磁渦流信號的相位求差，若低頻電磁渦流信號的相位發生變化，而高頻電磁渦流信號的相位無變化，即低頻積分參數CorP_L為1，高頻積分參數CorP_H為0，則該缺陷為外壁缺陷；若低頻電磁渦流信號的相位發生變化，而高頻電磁渦流信號的相位也發生變化時，即高頻積分參數CorP_H為1，則該缺陷為內壁缺陷；

遠場發射線圈和近場發射線圈同時分別以低頻和高頻激發，并通過管道壁傳輸，兩種信號在管道上疊加后先后被平均場線圈、管道近場周向陣列傳感器接收；平均場線圈對疊加信號進行放大濾波，然后判斷是否有缺陷，若有，則使用管道近場周向陣列傳感器檢測疊加信號發生突變時的突變信號，突變信號再依次進行放大、濾波、采樣和修正，最后通過數據處理電路檢測管道內外壁缺陷位置。

2.根據權利要求1所述的一種基于電磁渦流檢測管道內外壁缺陷位置的裝置，其特征在于，所述的低頻積分參數CorP_L和高頻積分參數CorP_H的計算方法為：

將低頻積分參數CorP_L和高頻積分參數CorP_H分別按照如下公式進行運算，其中，CorP代表CorP_L或CorP_H；

其中，ΔS為信號變化量，x₀為需要判別的檢測點，Δx為傳感器檢測范圍內的檢測點數；N為檢測窗口長度；為后向微分算子，為前向微分算子；S(n)、S(n-m)和S(n+m)為同一傳感器在不同位置的檢測信號，n和m表示檢測窗口內不同的位置點。