[發明專利]用于管道無損檢測的渦流檢測系統

在審

• 申請號: 202110896475.3
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113640374A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 高斌;楊雨沛;張勇;諶梁;姜世強
• 申請（專利權）人: 四川德源管道科技股份有限公司
• 主分類號: G01N27/904
• 分類號: G01N27/904;G01N27/90
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 張巨箭

本發明公開了用于管道無損檢測的渦流檢測系統，屬于無損檢測技術領域，包括數據處理單元、第一信號調理單元、第二信號調理單元和檢測探頭，檢測探頭包括激勵線圈、接收線圈和無源諧振線圈，無源諧振線圈設于激勵線圈與接收線圈之間。本發明檢測無需增加額外引入磁化處理設備，大大減小了系統體積，以此降低了本發明檢測系統對管道內部清潔度要求，提高了檢測系統的管道通過性，并大大降低了系統成本開銷；本發明在激勵線圈與接收線圈之間引入無源諧振線圈，能夠增強激勵線圈與接收線圈之間的耦合，以此顯著提高能量傳輸效率，進而提高檢測探頭靈敏度，使探頭能夠在更高提離高度對管道缺陷進行準確檢測，提高了探頭的缺陷檢測能力。

技術領域

本發明涉及無損檢測技術領域，尤其涉及用于管道無損檢測的渦流檢測系統。

背景技術

管道運輸被認為是最安全經濟傳輸方式之一。在管道運行使用過程中，隨時間流逝管道本體往往會出現缺陷。過去數十年，全球因管道缺陷引發事故，造成了大量人員傷亡及經濟損失。為了提前發現管道缺陷，消除安全隱患，世界各國的管道公司都對管道開展周期性檢測，及時發現并修復管道缺陷，保證管道安全可靠運行。

當前，漏磁檢測、超聲檢測等方法廣泛應用于管道缺陷檢測，成為保障油氣管道安全運輸的重要預控手段，對排除管道風險因素具有重大意義。上述檢測方法憑借較好的缺陷定性及定量分析能力，能有效評價管道運行狀態，間接降低了管道事故的發生率，避免造成國民經濟的重大損失及人員的重大傷亡。然而，漏磁檢測儀器重量大，對介質的流量、流速及壓力有一定要求；檢測前需要多次清管，對管道內壁清潔度要求高；漏磁小口徑管道檢測器較長，通過性易受影響。超聲檢測則需要耦合劑，檢測速度慢，檢測時間長，有一定的近場盲區，易造成漏檢。為克服上述檢測方法中設備體積大、通過性差、對管道內部清潔度要求高、檢測效率低等問題，提出了應用于導電性管道檢測的渦流檢測系統。

渦流檢測是當下針對管道結構表面/近表面缺陷進行定量無損評估的有效方法，具有對表面及近表面淺缺陷檢測能力高、非接觸、快速檢測等優點，成為保障油氣管道安全運輸的重要預控手段，對排除管道風險因素具有重大意義。

現有渦流檢測系統的檢測探頭一般包括激勵線圈和感應線圈(檢測線圈)，利用激勵線圈產生變化的磁場在被檢測件(試件)表面感應形成渦流場，渦流場大小和形狀會受到激勵大小、線圈的參數、試件的材質等影響。當檢測探頭經過缺陷時，原本的渦流在缺陷處繞行，從而會對渦流產生擾動，進而影響渦流所產生的磁場。通過檢測線圈或者磁傳感器來檢測磁場的變化，對檢測信號的相位、幅值等特征提取，就可以對缺陷進行定性、定量分析。渦流檢測探頭靈敏度與提離高度一直是渦流檢測領域的熱點，而激勵線圈與檢測線圈之間的耦合度是影響檢測探頭靈敏度與提離高度的重要因素，因此如何提高激勵線圈與檢測線圈之間的耦合度是目前亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有渦流檢測探頭激勵線圈與接收線圈之間耦合度低進而導致檢測探頭靈敏度與提離高度低的問題，提供了一種用于管道無損檢測的渦流檢測系統。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：用于管道無損檢測的渦流檢測系統，系統具體包括數據處理單元、第一信號調理單元、第二信號調理單元和檢測探頭，檢測探頭包括激勵線圈、接收線圈和無源諧振線圈，無源諧振線圈設于激勵線圈與接收線圈之間；所述數據處理單元還用于產生激勵信號，數據處理單元、第一信號調理單元、激勵線圈順次連接，接收線圈、第二信號調理單元、數據處理單元順次連接。

在一示例中，所述第一信號調理單元包括順次連接的數模轉換模塊及第一信號放大模塊；所述第二信號調理單元包括順次連接的第二信號放大模塊與模數轉換模塊。

在一示例中，所述系統還包括里程檢測單元，所述里程檢測單元輸出端與數據處理單元連接。

在一示例中，所述系統還包括與數據處理單元雙向連接的管理控制單元和/ 或上位機。

在一示例中，所述激勵線圈、無源諧振線圈與接收線圈的幾何中心處于同一直線上。