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原文传递基于脉冲涡流的管道漏磁内检测集成探头及检测方法

专利名称：	基于脉冲涡流的管道漏磁内检测集成探头及检测方法
摘要：	本发明提供了一种基于脉冲涡流的管道漏磁内检测集成探头，其特征在于，包括脉冲涡流检测单元和三维漏磁检测单元。本发明的另一个技术方案是提供了一种采用上述探头的基于脉冲涡流的管道漏磁内检测方法。本发明漏磁、涡流一体化探头解决了常规漏磁检测器采用两节探头带来的检测器成本增加，弯头通过性和变形适应性变差，容易出现卡堵的问题。本发明所提供的方法响应速度快、灵敏度高、功耗低、内外壁缺陷区分准确，可以在工程上应用推广。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海市特种设备监督检验技术研究院
发明人：	赵番;汤晓英
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910401319.8
公开号：	CN110108788A
代理机构：	上海申汇专利代理有限公司
代理人：	翁若莹;柏子雵
分类号：	G01N27/90(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	200333 上海市普陀区金沙江路915号
主权项：	1.一种基于脉冲涡流的管道漏磁内检测集成探头，N个集成探头沿待检测的管道的周向均匀布置，其特征在于，每个所述集成探头包括脉冲涡流检测单元和三维漏磁检测单元，其中，三维漏磁检测单元，用于对管道的缺陷的径向、轴向和周向进行三维漏磁测量，得出缺陷的结构信息；脉冲涡流检测单元，用于测量管道的缺陷位于管道内壁还是管道外壁，得出缺陷的位置信息，包括脉冲涡流激励电路、脉冲涡流电桥、差分电流测量电路、差分电压测量电路和中央处理器，其中：脉冲涡流激励电路用于在中央处理器的控制下产生涡流激励信号；脉冲涡流电桥包括测量桥臂和参考桥臂，涡流激励信号加载到测量桥臂和参考桥臂后发射空间交变磁场，对管道进行电磁激励，由差分电流测量电路及差分电压测量电路分别检测测量桥臂和参考桥臂的差分电流及差分电压；当管壁的内壁没有缺陷时，脉冲涡流电桥达到平衡；当管壁的内壁存在缺陷时，由中央处理器采集得到差分电流测量电路及差分电压测量电路输出的差分电流及差分电压；中央处理器根据采集到的差分电流及差分电压计算得到差分电导，根据差分电导的数据曲线得到缺陷的位置信息。 2.如权利要求1所述的一种基于脉冲涡流的管道漏磁内检测集成探头，其特征在于，还包括数据采集电路，用于将所述差分电流及差分电压转化为数字量后输出给所述中央处理器。 3.如权利要求1所述的一种基于脉冲涡流的管道漏磁内检测集成探头，其特征在于，所述三维漏磁检测单元包括多个平行阵列式排列的三轴霍尔传感器，三轴霍尔传感器的数量根据所述集成探头的宽度及每个三轴霍尔传感器的宽度确定。 4.如权利要求1所述的一种基于脉冲涡流的管道漏磁内检测集成探头，其特征在于，所述脉冲涡流电桥有至少一组，所有所述脉冲涡流电桥沿所述管道的轴向前后布置。 5.如权利要求4所述的一种基于脉冲涡流的管道漏磁内检测集成探头，其特征在于，所述测量桥臂包括测量线圈及与测量线圈串联的电阻，所述涡流激励信号加载到测量线圈后发射所述空间交变磁场；所述参考桥臂包括参考线圈及与参考线圈串联的电阻，所述涡流激励信号加载到参考线圈后发射所述空间交变磁场。 6.一种采用权利要求1所述集成探头的管道漏磁内检测方法，其特征在于，结合三维漏磁信号和脉冲涡流信号得出管道的缺陷的结构和位置信息，完成无损检测，包括以下步骤：步骤1：缺陷三维定量测量 N个如权利要求1所述的集成探头沿待检测的管道的周向均匀布置，当N个集成探头在管道中沿轴向滑动时，三维漏磁检测单元不断对管道的管壁进行径向、轴向和周向的三维漏磁定量测量以得出缺陷长、宽、高的尺寸信息；步骤2：脉冲涡流激励电路将输出的涡流激励信号加载到测量桥臂和参考桥臂上，由测量桥臂和参考桥臂发射空间交变磁场，对管道进行电磁激励；步骤3：涡流桥臂电信号测量若集成探头通过的管道无内壁缺陷时，脉冲涡流电桥达到平衡；若集成探头通过的管道内壁存在内壁缺陷时，中央处理器通过差分电流测量电路及差分电压测量电路采集到差分电压和差分电流；步骤4：差分电导计算中央处理器根据测量的差分电压和差分电流计算得到差分电导；步骤5：中央处理器根据计算得到的差分电导形成差分电导波形，当集成探头经过管道的内壁有缺陷时，测量得到的差分电导波形上有前正峰值后负峰值的波形；管道的没有内壁缺陷时，差分电导波形没有峰值信号产生；步骤6：缺陷位置判断当三维漏磁信号径向分量的数据曲线上有前负峰值后正峰值的波形，则可判断出有缺陷信号；当测量到有缺陷信号时，结合步骤5，如果差分电导波形上有前正峰值后负峰值的波形，则判断出缺陷位于管道的内壁；当测量到有缺陷信号时，且差分电导波形没有峰值波形，则缺陷位于管道的外壁。 7.如权利要求6所述的一种基于脉冲涡流的管道漏磁内检测方法，其特征在于，所述涡流激励信号是占空比为50％的矩形PWM波。
所属类别：	发明专利