[發明專利]一種金屬管道厚度測量方法及系統

有效

• 申請號: 202010216448.2
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111256574B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 毛雪飛;王翔;劉向東;陳振
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06;G06F17/11
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

1.一種金屬管道厚度測量方法，其特征在于，包括：

獲取各設定管道厚度對應的阻抗-頻率曲線組；所述阻抗-頻率曲線組包括多條阻抗-頻率曲線；所述阻抗-頻率曲線為電渦流無損檢測裝置中檢測線圈在設定的垂直仰角下，檢測線圈的相對阻抗增量的虛部值隨激勵信號頻率值變化的曲線；所述阻抗-頻率曲線組中的一條阻抗-頻率曲線對應一個設定的垂直仰角；

根據所有的阻抗-頻率曲線組確定各設定管道厚度的旋轉交叉點；所述旋轉交叉點為設定管道厚度對應的阻抗-頻率曲線組中所有阻抗-頻率曲線的交點；

由所有設定管道厚度的旋轉交叉點確定交叉點曲線；所述交叉點曲線的橫坐標為激勵信號頻率值，所述交叉點曲線的縱坐標為相對阻抗增量的虛部值；

根據所述交叉點曲線確定管道厚度與激勵信號頻率值的擬合方程；

由所述擬合方程確定待測金屬管道的厚度。

2.根據權利要求1所述的一種金屬管道厚度測量方法，其特征在于，所述由所述擬合方程確定待測金屬管道的厚度，具體包括：

根據所述擬合方程反算得到厚度方程；所述擬合方程為f＝H(T)，所述厚度方程為T＝H'(f)，其中，T為待測管道厚度，f為所述激勵信號頻率值，H'表示H的反算；

獲取待測金屬管道的阻抗-頻率曲線組；

根據所述待測金屬管道的阻抗-頻率曲線組確定待測金屬管道的旋轉交叉點；

確定待測金屬管道的旋轉交叉點對應的頻率值；

將所述待測金屬管道的旋轉交叉點對應的頻率值帶入所述厚度方程得到待測金屬管道的厚度。

3.根據權利要求1所述的一種金屬管道厚度測量方法，其特征在于，所述獲取各設定管道厚度對應的阻抗-頻率曲線組，具體為：

在所述檢測線圈的設定水平旋轉角和設定提離下，在特定的垂直仰角區間內改變所述檢測線圈的垂直仰角，確定各垂直仰角下的阻抗-頻率曲線，得到設定管道厚度的阻抗-頻率曲線組。

4.根據權利要求3所述的一種金屬管道厚度測量方法，其特征在于，所述在所述檢測線圈的設定水平旋轉角和設定提離下，在特定的垂直仰角區間內改變所述檢測線圈的垂直仰角，確定各垂直仰角下的阻抗-頻率曲線，得到設定管道厚度的阻抗-頻率曲線組，具體包括：

確定所述檢測線圈的當前設定垂直仰角；

在所述檢測線圈的設定水平旋轉角、設定提離和所述當前設定垂直仰角下，在特定的頻率值區間內改變所述電渦流無損檢測裝置的激勵信號頻率值，得到設定管道厚度對應的當前設定垂直仰角下的阻抗-頻率曲線；

由所有垂直仰角下的阻抗-頻率曲線得到設定管道厚度的阻抗-頻率曲線組。

5.根據權利要求1所述的一種金屬管道厚度測量方法，其特征在于，所述由所有設定管道厚度的旋轉交叉點確定交叉點曲線，具體為：用平滑的曲線依次將所有設定管道厚度的旋轉交叉點連接，得到所述交叉點曲線。

6.一種金屬管道厚度測量系統，其特征在于，包括：

曲線組獲取模塊，用于獲取各設定管道厚度對應的阻抗-頻率曲線組；所述阻抗-頻率曲線組包括多條阻抗-頻率曲線；所述阻抗-頻率曲線為電渦流無損檢測裝置中檢測線圈在設定的垂直仰角下，檢測線圈的相對阻抗增量的虛部值隨激勵信號頻率值變化的曲線；所述阻抗-頻率曲線組中的一條阻抗-頻率曲線對應一個設定的垂直仰角；

旋轉交叉點確定模塊，用于根據所有的阻抗-頻率曲線組確定各設定管道厚度的旋轉交叉點；所述旋轉交叉點為設定管道厚度對應的阻抗-頻率曲線組中所有阻抗-頻率曲線的交點；

交叉點曲線確定模塊，用于由所有設定管道厚度的旋轉交叉點確定交叉點曲線；所述交叉點曲線的橫坐標為激勵信號頻率值，所述交叉點曲線的縱坐標為相對阻抗增量的虛部值；

擬合方程確定模塊，用于根據所述交叉點曲線確定管道厚度與激勵信號頻率值的擬合方程；

管道厚度計算模塊，用于由所述擬合方程確定待測金屬管道的厚度。