[發明專利]一種不拆包覆層管道損傷全周檢測探頭及數據補償方法

在審

• 申請號: 202211313948.3
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115541696A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 王新華;楊林;孫濤;齊勇勝;王江達;孫明
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 林聰源

1.一種不拆包覆層管道損傷全周檢測探頭，其特征在于，包括筒狀探頭外殼、激勵線圈陣列和磁傳感器陣列；

所述筒狀探頭外殼內壁呈圓形陣列環布有3的整數倍的凸臺，所述凸臺沿所述筒狀探頭外殼內壁呈弧形設置；

所述激勵線圈陣列包括多個三相激勵線圈，每個所述凸臺上均纏繞有所述激勵線圈，其中對角設置的兩個所述激勵線圈為同相線圈，同相的兩個激勵線圈的繞向相反，且相互串聯構成一組激勵線圈組，每組所述激勵線圈組的一端連接地線，另一端作為輸入端與三相激勵源相連；

每個所述凸臺上均通過固定板安裝有滾輪安裝架，所述滾輪安裝架沿所述筒狀探頭外殼的軸向設置，所述滾輪安裝架的兩端均安裝有一組用于在待測管道上滑行的滾輪組件；

所述磁傳感器陣列包括多個第一TMR傳感器和多個第二TMR傳感器，多個所述第一TMR傳感器分別通過安裝板安裝在由相鄰的兩個所述激勵線圈構成的零磁通位置，多個所述第二TMR傳感器分別安裝在對應的所述滾輪安裝架上，多個所述第一、第二TMR傳感器的測量軸的正方向均指向多個所述激勵線圈組的圓心，且多個所述第一、第二TMR傳感器均與信號采集系統的輸入端連接。

2.根據權利要求1所述的不拆包覆層管道損傷全周檢測探頭，其特征在于，所述筒狀探頭外殼由至少兩段半筒體通過卡扣或螺栓連接構成；

所述凸臺的設置數量為6個，6個所述凸臺與對應的半筒體內壁一體連接。

3.根據權利要求1所述的不拆包覆層管道損傷全周檢測探頭，其特征在于，所述凸臺呈“工”字型凸臺，所述“工”字型凸臺的底端與所述筒狀探頭外殼內壁一體連接，且與所述筒狀探頭外殼內壁的弧度一致；

所述“工”字型凸臺的頂端端面沿所述筒狀探頭外殼的軸向延伸，且通過多個調節螺栓與所述固定板連接，所述固定板上方通過調節螺栓和減震橡膠與所述滾輪安裝架可拆卸式安裝在一起；

所述滾輪安裝架沿所述筒狀探頭外殼的軸向呈長條形設置，所述滾輪安裝架兩端固定裝有滾輪組件，兩組所述滾輪組件中間安裝有第二TMR傳感器電路板，所述第二TMR傳感器電路板可拆卸式安裝在所述滾輪安裝架上，所述第二TMR傳感器插接在所述第二TMR傳感器電路板上；

多個所述第二TMR傳感器用于監測激勵磁場與管體感應磁場的合成磁場強度。

4.根據權利要求3所述的不拆包覆層管道損傷全周檢測探頭，其特征在于，所述滾輪組件包括滾輪安裝軸和滾輪，所述滾輪安裝架的兩端對應所述滾輪安裝軸的位置設有固定柱，所述滾輪安裝架通過所述固定柱橫跨在所述滾輪安裝架的前后端；

所述滾輪安裝在所述滾輪安裝軸上，通過調整多個所述調節螺栓可實現對所述筒狀探頭外殼與所述滾輪組件的安裝距離的調整以適應不同厚度的管道包覆層。

5.根據權利要求1所述的不拆包覆層管道損傷全周檢測探頭，其特征在于，所述安裝板為梯形安裝板；所述梯形安裝板的兩條側板與相鄰的兩個所述凸臺的相對面相貼合，且通過螺栓可拆卸式連接；

所述梯形安裝板的頂板上通過螺栓可拆卸式安裝有第一TMR傳感器電路板；所述第一TMR傳感器電插接在所述第一TMR傳感器電路板上；

所述第一TMR傳感器電路板與所述頂板間的螺桿上套設有多個調整墊片，通過改變所述調整墊片的數目以調節所述第一TMR傳感器放置于零磁通位置附近，所述零磁通位置位于相鄰的兩個激勵線圈的夾角的角平分線上；

多個所述第一TMR傳感器用于用于監測激勵磁場零磁通位置處的管體感應磁場強度。

6.根據權利要求1所述的不拆包覆層管道損傷全周檢測探頭，其特征在于，多個所述激勵線圈均為強聚焦靶向性弧形線圈，產生的激勵磁場分布能夠與管道形狀相匹配且多個所述激勵線圈均為均勻多匝線圈。