CN103983666A - 一种无地线非导电涂层电火花检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种无地线非导电涂层电火花检测装置，包括有设在小车上的脉冲高压发生器，脉冲高压发生器与分压电阻、铜丝刷串联，在分压电阻两侧设有高频信号采集处理仪，高频信号采集处理仪与报警器相连；铜丝刷在金属基体的涂层上移动；其检测方法的步骤为：1）检测电压信号，若检测到分压电阻上有电压信号，报警器报警；在检测涂层针孔缺陷时，高压电发生击穿，电荷通过涂层向金属基体移动，在串联线路中产生微弱瞬间电流，在分压电阻两侧会有电压，检测到该电压后，报警器发出报警；2）检测电流信号时，若检测到电流信号，报警器报警；检测涂层针孔缺陷时，高压电发生击穿，电荷通过涂层向金属基体移动，高频信号采集处理仪检测到，报警器发出缺陷报警。
Description
技术领域
本发明属于电火花检测仪技术领域，具体涉及一种无地线非导电涂层电火花检测装置及其检测方法，具体用于对耐蚀防磨润滑等管材非导电涂层露点、针孔等缺陷的检测。
背景技术
目前在石油炼化、石油天然气开发及运输工业领域，为了保证所用金属管材在服役过程中不发生腐蚀失效、降低流体输送阻力、增强流体对管材内表面的磨损，在考虑经济性和安全应用的基础上，很多用户选择使用内/外涂层管材。在管材涂层加工完成后，对涂层进行质量检测是非常必要的。对使用过程中发生的涂层失效事故分析表明，涂层内存在的针孔、露点等微小缺陷在服役过程中很容易成为失效的源区，金属管材出现腐蚀穿孔失效、涂层大面积脱落等现象，导致油气等流体泄漏，带来环境污染问题，严重时有毒气体会导致人员伤亡。对非导电涂层的针孔等缺陷检测，（参见图1）目前国内外均采用电火花检测仪。其原理为在涂层表面给高压电脉冲，高压脉冲源的另一端与大地用电线连接，相当于形成电流回路，或与管材基体相连，直接形成回路。这种技术在工厂内用于检测10米长管子，还可以方便应用。对在现场焊接的长距离输送管，焊口内表面涂层质量检测时，为形成回路，需要检测仪携带几百米的电线。这种方式带来如下问题：1）几百米电线重量很大，需要耗费检测仪很多动力能力，降低了检测仪一次可行走距离；2）电线与涂层的表面会产生摩擦磨损，涂层表面状态发生改变，降低管体内表面涂层厚度，有可能成为涂层失效源区；3）电线与涂层的表面会产生摩擦磨损，如果用于输水等卫生要求很高的涂层时，涂层表面状态改变及摩擦碎屑，不能满足相关卫生标准要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种无地线非导电涂层电火花检测装置及其检测方法，用于对耐蚀、润滑、防磨超长管材非导电涂层露点、针孔缺陷的检测，具有结构简单、使用方便、安全卫生、不损坏检测面和行走距离远的特点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无地线非导电涂层电火花检测装置，包括有设在小车上的脉冲高压发生器，脉冲高压发生器与分压电阻、铜丝刷串联，在分压电阻两侧设有高频信号采集处理仪，高频信号采集处理仪与报警器相连；铜丝刷在金属基体的涂层上移动。
所述的高频信号采集处理仪的信号采样速率在100kHz以上。
一种无地线非导电涂层电火花检测方法，包括以下步骤：
1）检测电压信号，具体做法是：
使脉冲高压发生器、与电源连接的分压电阻及铜丝刷形成串联；在分压电阻两侧接导线，与高频信号采集处理仪连接，检测其两端的电压信号变换；在高频信号采集处理仪上连接报警器，若检测到分压电阻上有电压信号，即发出涂层有缺陷的报警信号；在检测涂层针孔缺陷时，铜丝刷在涂层表面匀速行走，若碰到涂层厚度不足、针孔的微小缺陷时，高压电发生击穿，电荷通过涂层向金属基体移动，在串联线路中产生微弱瞬间电流，此时在分压电阻两侧会有电压，被高频信号采集处理仪检测到该电压后，由报警器发出缺陷报警；
2）检测电流信号时，具体做法是：
使脉冲高压发生器、与电源连接的分压电阻及铜丝刷形成串联；在高频信号采集处理仪上连接报警器，若检测到电流信号，发出涂层有缺陷的报警信号；在检测涂层针孔缺陷时，铜丝刷在涂层表面匀速行走，若碰到涂层厚度不足、针孔的微小缺陷时，高压电发生击穿，电荷通过涂层向金属基体移动，在串联线路中产生微弱瞬间电流，被高频信号采集处理仪检测到，由报警器发出缺陷报警。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：该方法把整个检测报警装置可以做成很小的一个仪器，增加一个高频信号采集处理仪，不需要击穿的脉冲高压信号形成回路，可以去掉地线。在用于现场长距管内涂层检测时，更加便利，降低检测仪行走的动力需求，避免地线拖动过程中对涂层的磨损。
附图说明
图1为现有的涂层电火花检测方法原理图。
图2为本发明的方法的原理图；其中图2（a）检测电压信号的示意图；图2（b）检测电流信号的示意图。
图3为本发明实施例的示意图。
其中：1-高频信号采集处理仪；2-报警器；3-分压电阻； 4-脉冲高压发生器；5-铜丝刷；6-非导电涂层；7-金属基体；8-电流检测仪。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
参见图2、一种无地线非导电涂层电火花检测装置，包括有设在小车上的脉冲高压发生器4，脉冲高压发生器4与分压电阻3、铜丝刷5串联，在分压电阻3两侧设有高频信号采集处理仪1，高频信号采集处理仪1与报警器2相连；铜丝刷5在金属基体7的涂层6上移动。
一种无地线非导电涂层电火花检测方法，包括以下步骤：
1）检测电压信号，具体做法是：
使脉冲高压发生器4、与电源连接的分压电阻3及铜丝刷5形成串联；在分压电阻两侧接导线，与高频信号采集处理仪1连接，检测其两端的电压信号变换；在高频信号采集处理仪1上连接报警器2，若检测到分压电阻上有电压信号，即发出涂层有缺陷的报警信号；在检测涂层针孔缺陷时，铜丝刷在涂层表面匀速行走，若碰到涂层厚度不足、针孔的微小缺陷时，高压电发生击穿，电荷通过涂层6向金属基体7移动，在串联线路中产生微弱瞬间电流，此时在分压电阻3两侧会有电压，被高频信号采集处理仪1检测到该电压后，由报警器2发出缺陷报警；
2）检测电流信号时，具体做法是：
使脉冲高压发生器4、与电源连接的分压电阻3及铜丝刷5形成串联；在高频信号采集处理仪1上连接报警器2，若检测到电流信号，发出涂层有缺陷的报警信号；在检测涂层针孔缺陷时，铜丝刷在涂层表面匀速行走，若碰到涂层厚度不足、针孔的微小缺陷时，高压电发生击穿，电荷通过涂层6向金属基体7移动，在串联线路中产生微弱瞬间电流，被高频信号采集处理仪1检测到，由报警器2发出缺陷报警。
因为这种电流是电压作用下的电荷重新分布形成的，瞬间完成，因此要求高频信号采集处理仪1的信号采样速率在100kHz以上，才可以满足要求。
参见图3。用于长距离内涂层钢管的涂层质量检测时，把脉冲高压发生器4、高频信号采集处理仪1、报警器2、铜丝刷5检测电路集成安装在动力小车上，小车一边缓慢行走，铜丝刷一边以设计好的速度（该速度要保证涂层的检测全面、完整）绕钢管内涂层表面环绕，检测涂层质量。脉冲高压发生器4的电可以单独由电池供电，或与动力小车公用电源。
Claims (3)
1.一种无地线非导电涂层电火花检测装置，包括有设在小车上的脉冲高压发生器（4），其特征在于，脉冲高压发生器（4）与分压电阻（3）、铜丝刷（5）串联，在分压电阻（3）两侧设有高频信号采集处理仪（1），高频信号采集处理仪（1）与报警器（2）相连；铜丝刷（5）在金属基体（7）的涂层（6）上移动。
2.根据权利要求2所述的，其特征在于，所述的高频信号采集处理仪（1）的信号采样速率在100kHz以上。
3.一种无地线非导电涂层电火花检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）检测电压信号，具体做法是：
使脉冲高压发生器(4)、与电源连接的分压电阻(3)及铜丝刷(5)形成串联；在分压电阻两侧接导线，与高频信号采集处理仪(1)连接，检测其两端的电压信号变换；在高频信号采集处理仪(1)上连接报警器(2)，若检测到分压电阻上有电压信号，即发出涂层有缺陷的报警信号；在检测涂层针孔缺陷时，铜丝刷在涂层表面匀速行走，若碰到涂层厚度不足、针孔的微小缺陷时，高压电发生击穿，电荷通过涂层(6)向金属基体(7)移动，在串联线路中产生微弱瞬间电流，此时在分压电阻(3)两侧会有电压，被高频信号采集处理仪(1)检测到该电压后，由报警器(2)发出缺陷报警；
2）检测电流信号时，具体做法是：
使脉冲高压发生器(4)、与电源连接的分压电阻(3)及铜丝刷(5)形成串联；在高频信号采集处理仪(1)上连接报警器(2)，若检测到电流信号，发出涂层有缺陷的报警信号；在检测涂层针孔缺陷时，铜丝刷在涂层表面匀速行走，若碰到涂层厚度不足、针孔的微小缺陷时，高压电发生击穿，电荷通过涂层（6）向金属基体（7）移动，在串联线路中产生微弱瞬间电流，被高频信号采集处理仪（1）检测到，由报警器（2）发出缺陷报警。
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Address after: 225300 room 105, Pearl Road, Yongan Town, Yongan, Taizhou, Jiangsu Patentee after: Gai Nannan Address before: 401220 58 yuan 13-2, Yuyuan Garden, Wen Yuan Avenue, Changshou District, Chongqing Patentee before: Gai Nannan |
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Effective date of registration: 20190523 Address after: 528000 No. 15-5 No. 3, Southwest Park C, Sanshui District, Foshan City, Guangdong Province Patentee after: Kesheng Kangyuan Quality Inspection Technology Service Co.,Ltd. Address before: 225300 room 105, Pearl Road, Yongan Town, Yongan, Taizhou, Jiangsu Patentee before: Gai Nannan |
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