[發明專利]隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測系統及方法

在審

• 申請號: 201910279953.9
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN109973828A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 趙揚;郭銳;宋江峰;劉帥;馬健;陳建偉;南鋼洋;白雪
• 申請（專利權）人: 山東省科學院激光研究所
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06;G01B17/02
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

1.一種隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測系統，包括電磁超聲換能器（8）、高速數據采集模塊、激勵模塊、本安隔離模塊、無線傳輸模塊（3）和鋰電池，其特征在于：所述高速數據采集模塊、激勵模塊、本安隔離模塊和鋰電池被封裝在一防爆箱（1）內，高速數據采集模塊、激勵模塊和本安隔離模塊均與鋰電池連接，高速數據采集模塊、激勵模塊通過多芯防爆電纜（7）分別與防爆箱（1）外的電磁超聲換能器（8）連接，本安隔離模塊通過防爆通訊電纜（5）與防爆箱（1）外的無線傳輸模塊（3）連接，無線傳輸模塊（3）無線連接服務器；所述無線傳輸模塊（3）被封裝在一金屬殼體（2）內，金屬殼體（2）內用灌封膠封裝，無線傳輸模塊（3）向外連接一天線（4）；

其中：

激勵模塊：用于給電磁超聲換能器（8）提供高頻的交變電流；

電磁超聲換能器（8）：負責激勵和接收超聲波信號，并將超聲波信號傳輸給高速數據采集模塊；

高速數據采集模塊：負責將接收到的超聲波信號轉換為數字信號，并將數字信號傳輸給本安隔離模塊；

本安隔離模塊：將接收到的數字信號通過其內的本安電路進行處理后傳輸給無線傳輸模塊（3）；

無線傳輸模塊（3）：將本安隔離模塊傳輸過來的數字信號通過無線方式發送給服務器；

服務器：對信號進行處理，計算得出被測管道的厚度值。

2.根據權利要求1所述的隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測系統，其特征在于：所述防爆箱（1）設有喇叭口，喇叭口處設有電纜套管（6）。

3.根據權利要求1所述的隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測系統，其特征在于：所述金屬殼體（2）內灌封膠為有機硅。

4.根據權利要求1所述的隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測系統，其特征在于：所述電磁超聲換能器（8）的殼體采用不銹鋼加工而成。

5.根據權利要求1所述的隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測系統，其特征在于：所述電磁超聲換能器（8）的殼體內灌封環氧樹脂。

6.根據權利要求1所述的隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測系統，其特征在于：所述電磁超聲換能器（8）內的感應線圈為蝶形線圈。

7.根據權利要求6所述的隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測系統，其特征在于：所述蝶形線圈采用雙層FPCB結構制版，為正反面雙層蝶形線圈結構。

8.根據權利要求1所述的隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測系統，其特征在于：所述無線方式為WIFI、GSM、藍牙方式中任一種。

9.根據權利要求1所述的隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測系統，其特征在于：所述防爆箱（1）上設有干簧管斷路保護器（9）。

10.一種隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測方法，包括以下步驟：

（一）將電磁超聲換能器（8）吸附在被測管道上指定的被測點，進行定點在線檢測；

（二）將電磁超聲換能器（8）通過多芯防爆電纜（7）分別與防爆箱（1）內的激勵模塊和高速數據采集模塊連接；

（三）激勵模塊為電磁超聲換能器（8）中的感應線圈提供高頻的交變電流，激勵出超聲波，通過管道內壁反射多次超聲波回波，然后電磁超聲換能器（8）將超聲波信號傳輸給高速數據采集模塊；

（四）高速數據采集模塊將接收到的超聲波信號轉換為數字信號，并將此數字信號傳輸給本安隔離模塊進行處理，本安隔離模塊將信號進行處理后傳輸給無線傳輸模塊（3），無線傳輸模塊（3）將信號通過無線方式傳輸給服務器，服務器計算得出被測管道的厚度值；

（五）觀測所述系統測得的管道厚度值是否穩定，當所測的厚度值穩定后，設定此系統每隔一定時間工作一次，實現管道減薄的在線監測。