[發明專利]一種基于導波檢測的管道檢測系統

在審

• 申請號: 202010909181.5
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN111947849A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 陳仕琳;楊慶喜;常君怡;宋云濤;徐皓;余超;李家豪
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01M3/20
• 分類號: G01M3/20
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 杜丹丹

本發明公開了一種基于導波檢測的管道檢測系統，包括上位機、控制總機、檢測裝置組和信號采集器，所述上位機分別與所述控制總機和信號采集器連接，在管道上至少設置一組所述檢測裝置組，所述檢測裝置組包括用于產生超聲導波信號的第一檢測裝置和用于接收超聲導波信號的第二檢測裝置，所述控制總機均連接第一檢測裝置和第二檢測裝置，所述信號采集器連接第二檢測裝置。本發明的優點在于，通過將該系統的檢測裝置組安裝至管道上，取代了原管道檢漏測試一系列復雜過程，且不引入氣體介質，符合真空環境下對管道的檢測要求，可大幅縮減因真空室破真空及還原真空度所需的時間，大幅度提升了檢測效率和檢測的安全性。

技術領域

本發明涉及管道無損檢測技術領域，具體為一種基于導波檢測的管道檢測系統。

背景技術

針對現階段的大型真空裝置(ITER、CFETR、空間環境地面模擬裝置、納米真空互聯綜合實驗站等)往往需要使用各種復雜形狀的氣、液輸運管道，這些管道都處在真空室內，在真空室內的管道的結構健康對真空系統的安全穩定運行有著重要影響。真空室內的管道一旦發生泄漏，會在瞬間造成真空室內的壓力激增，對真空室內的元器件造成損壞，直接威脅真空裝置的安全，因此對管道進行結構監測及在泄漏發生后進行快速定位漏點以進行補救具有重要意義。

一般的，管道所處環境受強磁場及熱應力影響易產生裂紋，裂紋擴張形成貫穿性缺陷，進而造成泄漏危險。目前對管道的檢測方法還是以泄漏檢測為主，在漏損發生后進行補救的被動檢測，依托機械臂及氦質譜檢漏法對各疑似泄漏管道逐點檢測，例如，中國專利發明公開號CN110595699A公開了一種管材氦質譜檢漏裝置，其中還公開了該質譜檢漏裝置具體檢測方法，具體在步驟4中公開了對待測管道進行抽真空，以及步驟5中公開了對待測管道外部持續噴氮氣來實現管道檢漏測試，但是針對上述處于真空裝置內的管道檢漏測試則需要經歷“停機—排除管道內部介質—熱氮烘干管道—破真空室內真空—磁場退磁—安裝檢漏裝置—管道內部抽真空—管道外部噴氦氣—檢漏完成和修復—真空室內抽真空—降溫—開機”這一系列過程；很明顯，上述過程引入了新的介質進行檢漏測試，完整檢測流程通常耗時數個月，檢測周期長，應對突發泄漏檢測能力弱，不僅導致檢測效率低，還嚴重危害系統安全性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于如何提高管道檢測效率以及檢測的安全性。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種基于導波檢測的管道檢測系統，包括上位機、控制總機、檢測裝置組和信號采集器，所述上位機分別與所述控制總機和信號采集器連接，在管道上至少設置一組所述檢測裝置組，所述檢測裝置組包括用于產生超聲導波信號的第一檢測裝置和用于接收超聲導波信號的第二檢測裝置，所述控制總機均連接第一檢測裝置和第二檢測裝置，所述信號采集器連接第二檢測裝置。

所述上位機控制所述控制總機發出激勵信號，并通過所述第一檢測裝置在管道上產生超聲導波信號，所述第二檢測裝置用于接收管道上產生的超聲導波信號并將信號反饋至信號采集器，所述信號采集器對獲得的信號進行去噪、濾波處理，最后將處理后的信號反饋至上位機進行顯示和保存。

根據上位機顯示的查驗結果獲得管道上的缺陷位置，并且通過上位機的保存數據可構建檢測數據庫以提高對缺陷位置的定位精度及準確度；同時，通過將該系統的檢測裝置組提前安裝至真空室內的管道上，取代了原管道檢漏測試則需要經歷“停機—排除管道內部介質—熱氮烘干管道—破真空室內真空—磁場退磁—安裝檢漏裝置—管道內部抽真空—管道外部噴氦氣—檢漏完成和修復—真空室內抽真空—降溫—開機”這一系列過程，檢測過程不引入氣體介質，符合真空環境下對管道的檢測要求，可大幅縮減因真空室破真空及還原真空度所需的時間，大幅度提升了檢測效率和檢測的安全性。

另外，通過該檢測系統采用超聲導波進行檢測，不僅可以對管道上貫穿性漏孔進行檢測，也可對非貫穿性裂紋進行檢測，進而實現對管道結構健康的監測，可對疑似形成泄漏的部分進行標定，降低突發泄漏造成的危險，進一步提高檢測的安全性。