[發(fā)明專利]一種基于電磁渦流檢測管道內(nèi)外壁缺陷位置的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811093433.0
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN108872374B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 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(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

本發(fā)明公開了一種基于電磁渦流檢測管道內(nèi)外壁缺陷位置的裝置，將遠(yuǎn)場發(fā)射線圈和近場發(fā)射線圈同時(shí)分別以20Hz和8KHz激發(fā)，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、陣列傳感器接收；平均場線圈對疊加信號進(jìn)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(fā)生突變時(shí)的突變信號，突變信號再依次進(jìn)行放大、濾波、采樣和修正，最后通過數(shù)據(jù)處理電路檢測管道內(nèi)外壁缺陷位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁渦流測井技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種基于電磁渦流檢測管道內(nèi)外壁缺陷位置的裝置。

背景技術(shù)

電磁渦流陣列檢測技術(shù)具有檢測速度較快、覆蓋范圍廣和測試精度較高等優(yōu)點(diǎn)。近年來，隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，電磁渦流陣列傳感器檢測技術(shù)的研究和應(yīng)用得到極大的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于航空航天部件和油氣管道的無損檢測中。

管道遠(yuǎn)場渦流檢測研究中，接收線圈與發(fā)射線圈同軸設(shè)置于管內(nèi)中心軸位置。線圈同軸設(shè)置的檢測模式對于全周向缺陷可以實(shí)現(xiàn)良好檢測，而對于半周向缺陷、1/4周向缺陷或更小局部缺陷不能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)其具體位置和深度的檢測，因?yàn)橥S檢測模式下檢測信號反映的是管壁一周的平均壁厚情況。若將接收線圈貼近管壁設(shè)置可以提高局部缺陷的定位和定量檢測精度，但是這勢必需要更多的檢測次數(shù)以完成管道周向壁厚的整體檢測，降低了管道的檢測速度。

在管道渦流檢測的遠(yuǎn)場區(qū)域設(shè)置陣列檢測傳感器，可以提高檢測速度、精度和實(shí)現(xiàn)缺陷在管壁周向和軸向位置的檢測；由于遠(yuǎn)場信號具有兩次穿透管壁的傳輸特性，對管道內(nèi)壁和外壁缺陷具有相同的檢測靈敏度，遠(yuǎn)場陣列傳感器的檢測信號不能實(shí)現(xiàn)內(nèi)外壁缺陷的分辨。針對這個(gè)問題，利用高頻信號僅在管壁近表面?zhèn)鬏數(shù)内吥w特性，通過在遠(yuǎn)場陣列檢測傳感器正下方的骨架上增設(shè)一個(gè)高頻信號發(fā)射線圈來實(shí)現(xiàn)缺陷在管道內(nèi)外壁位置的分辨。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于電磁渦流檢測管道內(nèi)外壁缺陷位置的裝置，利用電磁渦流信號僅在管壁近表面?zhèn)鬏數(shù)内吥w特性，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外管壁缺陷的分辯。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明一種基于電磁渦流檢測管道內(nèi)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(yuǎn)場區(qū)域且呈周向式等間距分布，通過機(jī)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(fā)射線圈與遠(yuǎn)場發(fā)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(shí)接收近場發(fā)射線圈和遠(yuǎn)場發(fā)射線圈發(fā)送的電磁渦流信號，并實(shí)時(shí)監(jiān)測出電磁渦流信號發(fā)生突變時(shí)的突變信號；

一平均場線圈，用于同時(shí)接收近場發(fā)射線圈和遠(yuǎn)場發(fā)射線圈發(fā)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(xù)接收電磁渦流信號進(jìn)行內(nèi)外壁檢測

一近場發(fā)射線圈，用于產(chǎn)生高頻電磁渦流信號，并通過被測管道的管壁進(jìn)行傳輸，用于管道內(nèi)外壁缺陷檢測；

一遠(yuǎn)場發(fā)射線圈，用于產(chǎn)生低頻電磁渦流信號，并通過被測管道的管壁進(jìn)行傳輸，輔助用于管道內(nèi)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(jiān)測出的突變信號，并進(jìn)行放大；

一濾波電路，對放大后的突變信號進(jìn)行濾波，區(qū)分出高頻電磁渦流信號和低頻電磁渦流信號；

一數(shù)據(jù)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(jìn)行采樣；

一數(shù)據(jù)修正電路，用于對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，并通知數(shù)據(jù)處理電路進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；