CN104330468A - 一种基于旋转电磁场的管道检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道检测装置，特别涉及一种基于旋转电磁场的管道检测装置。其主要由导航仪、清洁皮碗、挠性接头甲、激励线圈、骨架、轴向检测线圈、切向检测线圈、挠性接头乙、动力皮碗和里程轮组成，所述激励线圈内部分别通入相位依次相差120度的三相交流电，交变磁场在管道内壁上产生循环流动涡流，涡流经过缺陷时会发生畸变并引起空间磁场畸变，畸变信号被轴向检测线圈和切向检测线圈检测到，分析轴向检测线圈和切向检测线圈的相位和幅值信息，可获取缺陷的大小和位置信息。有益效果如下：采用旋转电磁场技术，以管道猪为载体，实现涡电流在管道内壁的自动旋转，可快速识别缺陷并能够确定缺陷的位置和大小，具有较高的推广应用价值。

Description

一种基于旋转电磁场的管道检测装置

技术领域

本发明涉及一种管道检测装置，特别涉及一种基于旋转电磁场的管道检测装置。

背景技术

管道被称为国家能源大动脉，对于保障国家能源供应具有重要意义。随着管道服役进入老龄化，由于腐蚀和应力作用，管道内部会出现各种类型的缺陷。对管道进行定期有效的检测，能够及时排除缺陷，减少管道破裂事故。管道猪是管道检测常用装置，其依靠外部或自身动力沿着管道内部运动，利用自身检测仪器对管道缺陷进行检测。为了实现管道周向全面检测，管道猪传统测量技术采用阵列传感器，导致系统设计复杂。机械式旋转探头方法容易引入干扰信号，且在管道内部运行中容易发生故障。本发明专利采用旋转电磁场技术，以管道猪为载体，实现涡电流在管道内壁的自动旋转，可快速识别缺陷，并能够确定缺陷的位置和大小，具有较高的推广应用价值。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于旋转电磁场的管道检测装置，采用旋转电磁场技术，以管道猪为载体，实现涡电流在管道内壁的自动旋转，可快速识别缺陷，并能够确定缺陷的位置和大小，具有较高的推广应用价值。

其技术方案是：一种基于旋转电磁场的管道检测装置，主要由导航仪、清洁皮碗、挠性接头甲、激励线圈、骨架、轴向检测线圈、切向检测线圈、挠性接头乙、动力皮碗和里程轮组成，所述导航仪与清洁皮碗固定在一起，作为管道检测装置第一节，导航仪用于装置的定位，清洁皮碗用于清理管道内壁，所述激励线圈、骨架、轴向检测线圈和切向检测线圈形成管道检测装置第二节，所述动力皮碗和里程轮安装在一起，作为管道检测装置第三节，动力皮碗借助管道内部流体为检测装置提供动力，里程轮用于记录检测装置在管道内部的行程，装置第一节依靠挠性接头甲连接第二节，第二节依靠挠性接头乙连接第三节。

所述骨架采用尼龙制作，骨架设有三个呈120度对称分布的纵向凹槽，两个周向凹槽，所述激励线圈为三个互成120度均布的线圈构成，激励线圈安装在骨架纵向凹槽内，所述轴向检测线圈用于检测轴线缺陷信号，所述切向检测线圈为周向螺线管，用于检测切向缺陷信号，轴向检测线圈和切向检测线圈分别安装在骨架周向凹槽内，骨架内部设有电源模块和信号处理模块，电源模块用于给整个装置供电，信号处理模块用于处理、分析和存储检测的信号。

所述激励线圈内部分别通入幅值、频率相同但相位依次相差120度的三相交流电，交变的电流在激励线圈中产生了一个以固定频率绕着管道轴线旋转的磁场，该旋转磁场在管道内壁上产生涡流，循环流动的涡流经过缺陷时会发生畸变，畸变涡流会引起空间磁场畸变，管壁缺陷造成的空间磁场畸变信号会被轴向检测线圈和切向检测线圈检测到，分析轴向检测线圈和切向检测线圈的相位和幅值信息，可准确地获取缺陷的大小和位置信息。

附图说明

附图1是本发明的整体结构示意图。

附图2是本发明的骨架示意图。

附图3是本发明的切向检测线圈示意图。

附图4是本发明在管道内部示意图。

上图中：导航仪1、清洁皮碗2、挠性接头甲3、激励线圈4、骨架5、纵向凹槽5.1、周向凹槽5.2、电源模块5.3、信号处理模块5.4、轴向检测线圈6、切向检测线圈7、挠性接头乙8、动力皮碗9、里程轮10。

具体实施方式

结合附图1-4对本发明作进一步描述：

本发明主要由导航仪1、清洁皮碗2、挠性接头甲3、激励线圈4、骨架5、轴向检测线圈6、切向检测线圈7、挠性接头乙8、动力皮碗9和里程轮10组成，所述导航仪1与清洁皮碗2固定在一起，作为管道检测装置第一节，导航仪1用于装置的定位，清洁皮碗2用于清理管道内壁，所述激励线圈4、骨架5、轴向检测线圈6和切向检测线圈7形成管道检测装置第二节，所述动力皮碗9和里程轮10安装在一起，作为管道检测装置第三节，动力皮碗9借助管道内部流体为检测装置提供动力，里程轮10用于记录检测装置在管道内部的行程，装置第一节依靠挠性接头甲3连接第二节，第二节依靠挠性接头乙8连接第三节。

所述骨架5采用尼龙制作，骨架5设有三个呈120度对称分布的纵向凹槽5.1，两个周向凹槽5.2，所述激励线圈4为三个互成120度均布的线圈构成，激励线圈4安装在骨架纵向凹槽5.1内，所述轴向检测线圈6用于检测轴线缺陷信号，所述切向检测线圈7为周向螺线管，用于检测切向缺陷信号，轴向检测线圈6和切向检测线圈7分别安装在骨架周向凹槽内5.2，骨架5内部设有电源模块5.3和信号处理模块5.4，电源模块5.3用于给整个装置供电，信号处理模块5.4用于处理、分析和存储检测的信号。

所述激励线圈4内部分别通入幅值、频率相同但相位依次相差120度的三相交流电，交变的电流在激励线圈中产生了一个以固定频率绕着管道轴线旋转的磁场，该旋转磁场在管道内壁上产生涡流，循环流动的涡流经过缺陷时会发生畸变，畸变涡流会引起空间磁场畸变，管壁缺陷造成的空间磁场畸变信号会被轴向检测线圈6和切向检测线圈7检测到，分析轴向检测线圈6和切向检测线圈7的相位和幅值信息，可准确地获取缺陷的大小和位置信息。

本发明的有益效果是：采用旋转电磁场技术，以管道猪为载体，实现涡电流在管道内壁的自动旋转，可快速识别缺陷，并能够确定缺陷的位置和大小，具有较高的推广应用价值。

Claims (3)

1.一种基于旋转电磁场的管道检测装置，其特征是：主要由导航仪、清洁皮碗、挠性接头甲、激励线圈、骨架、轴向检测线圈、切向检测线圈、挠性接头乙、动力皮碗和里程轮组成，所述导航仪与清洁皮碗固定在一起，作为管道检测装置第一节，导航仪用于装置的定位，清洁皮碗用于清理管道内壁，所述激励线圈、骨架、轴向检测线圈和切向检测线圈形成管道检测装置第二节，所述动力皮碗和里程轮安装在一起，作为管道检测装置第三节，动力皮碗借助管道内部流体为检测装置提供动力，里程轮用于记录检测装置在管道内部的行程，装置第一节依靠挠性接头甲连接第二节，第二节依靠挠性接头乙连接第三节。

2.根据权利要求1所述的一种基于旋转电磁场的管道检测装置，其特征是：所述骨架采用尼龙制作，骨架设有三个呈120度对称分布的纵向凹槽，两个周向凹槽，所述激励线圈为三个互成120度均布的线圈构成，激励线圈安装在骨架纵向凹槽内，所述轴向检测线圈用于检测轴线缺陷信号，所述切向检测线圈为周向螺线管，用于检测切向缺陷信号，轴向检测线圈和切向检测线圈分别安装在骨架周向凹槽内，骨架内部设有电源模块和信号处理模块，电源模块用于给整个装置供电，信号处理模块用于处理、分析和存储检测的信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于旋转电磁场的管道检测装置，其技术方案是：所述激励线圈4内部分别通入幅值、频率相同但相位依次相差120度的三相交流电，交变的电流在激励线圈中产生了一个以固定频率绕着管道轴线旋转的磁场，该旋转磁场在管道内壁上产生涡流，循环流动的涡流经过缺陷时会发生畸变，畸变涡流会引起空间磁场畸变，管壁缺陷造成的空间磁场畸变信号会被轴向检测线圈6和切向检测线圈7检测到，分析轴向检测线圈6和切向检测线圈7的相位和幅值信息，可准确地获取缺陷的大小和位置信息。