CN105806936B - 一种管道缺陷检测装置的数据分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉一种管道缺陷检测装置及数据分析方法，应用于油气管道无损检测。管道缺陷检测装置主要由主体1、支座2、角位移传感器3、测距传感器4、探头杆5、板簧6、缺陷传感器7、里程模块8和数据采集存储传输模块构成，其中：支座2和角位移传感器3、测距传感器4、探头杆5、板簧6、缺陷传感器7均为多个并均匀设置在主体1的中轴外周；探头杆5一端固定连接缺陷传感器7，另一端与支座2铰链。本发明管道缺陷检测装置的数据分析方法，可以同时对管道内变形和缺陷进行检测，并且能计算出探头与管道内壁的间隙，修正检测缺陷检测值，有利于检测数据的准确量化识别，提高了整体检测精度。

Description

一种管道缺陷检测装置的数据分析方法

技术领域

本发明涉一种管道缺陷检测装置的数据分析方法，应用于油气管道无损检测。

技术背景

油气输送管道在运行过程中受到内部介质腐蚀、外部环境因素、人为因素的因素，易产生变形、腐蚀等缺陷或损伤，需要定期对管线进行检测，及时发现这些缺陷，防止出现油气泄漏。目前油气管道缺陷检测较多采用漏磁检测器或超声检测器进行，但无法获取管道内形变信息，还需利用变形检测器进行一遍内变形检测；另外在进行漏磁检测或超声检测过程受管道内变形的影响，缺陷传感器无法始终与管道壁紧密接触，当缺陷传感器与管道壁存在间隙的时候，需要对测量值进行修正，否则会大幅度降低检测数据分析的准确度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种能够同时进行管道缺陷检测和形变检测的管道缺陷检测装置，以及利用形变数据修正缺陷数据的数据分析方法。

本发明的管道缺陷检测装置，主要由主体1、支座2、角位移传感器3、测距传感器4、探头杆5、板簧6、缺陷传感器7、里程模块8和数据采集存储传输模块构成，其中：主体1是在轴向设置的中轴两端固定软性皮碗；支座2和角位移传感器3、测距传感器4、探头杆5、板簧6、缺陷传感器7均为多个并均匀设置在主体1的中轴外周；数据采集传输模块设置在主体1上；探头杆5一端固定连接缺陷传感器7，另一端与支座2铰链；板簧6设置在探头杆5与主体1中轴之间；角位移传感器3设置在支座2上，并与探头杆5构成角度旋转配合；测距传感器4设在支座2上部；里程模块8设置在主体1的中轴上。

所述的缺陷传感器7为霍尔传感器或者为超声传感器。

按照前述的管道缺陷检测装置的数据分析方法是：

步骤1：在检测之前需要根据实验的方法建立缺陷传感器7在距离检测面不同间隙下的检测修正函数F(t,A),其中t为缺陷传感器距离检测面的间隙，A为有间隙情况下的检测值；

检测完成后，角位移传感器3的信号根据标定值转化为探头杆5与支座2的角度值，测距传感器4的信号转换为支座开孔中心距管道内壁的距离值；

步骤2：读取需要分析的某一缺陷数据，包括里程模块8读取的里程值X1，缺陷传感器7读取的缺陷值A1，角位移传感器3读取的角度值B1，以及通道编号N1，来计算缺陷传感器7边缘距离检测器主体1中心的距离H1和里程值X2，

H1=L1×sinB1+H0，X2=X1-L1×cosB1

其中：L1为探头杆长度，H0为缺陷传感器7的厚度+支座2开孔中心距离主体1中心的距离；

步骤3：读取里程值为X2处的N1通道的距离值C1，并计算测距传感器（4）经过X1处时管道内壁距离检测器主体（1）中心的距离H2，

H2=C1+H0；

步骤4：令t1=H2-H1，若t1小于f,其中f为探头杆安装公差，则存储A1为里程X1通道N1处的缺陷值；若t1不小于f，则A2=F（t1，A1），存储A2为里程X1通道N1处的缺陷值；

步骤5：重复步骤2至步骤4，对所有数据进行处理；

步骤6：利用数值方法对缺陷进行量化、识别。

本发明的突出优势在于：可以同时对管道内变形和缺陷进行检测，并且能计算出探头与管道内壁的间隙，修正检测缺陷检测值，有利于检测数据的准确量化识别，提高了整体检测精度。

附图说明

图1为管道缺陷检测装置正常运行状态示意图；

图2为管道缺陷检测装置遇到变形状态示意图；

图中：1、主体，2、支座 ，3、角位移传感器，4、测距传感器，5、探头杆 ，6、板簧，7、缺陷传感器， 8、里程模块。

具体实施方式

现结合说明书附图，对本发明作进一步描述：

参照附图1和2，管道缺陷检测装置包括主体1、支座2、角位移传感器3、测距传感器4、探头杆5、板簧6、缺陷传感器7、里程模块8和数据采集存储传输模块构成。探头杆5一端固定连接缺陷传感器7，一端连接角位移传感器3，同时角位移传感器3的感应头与支座2固定，支座2上部安装有测距传感器4。管道缺陷检测装置周向均匀布置多组支座2、角位移传感器3、测距传感器4、探头杆5、板簧6、缺陷传感器7，每一组为一个通道。管道缺陷检测装置主体1内设有数据采集存储传输模块（如包括电源模块和存储模块、传输模块的PLC处理器），用于传感器供电和数据记录、传输。若缺陷检测为漏磁检测原理，则主体1还包括磁路系统，对管道壁进行磁化。

管道缺陷检测装置的作用是对管道变形和缺陷进行检测，具体过程为：管道缺陷检测装置放入管线中，利用管线输送的介质或者外部注入的介质在管道缺陷检测装置前后形成压力差推动管道缺陷检测装置沿管线前进。前进过程中，探头杆5在板簧6的作用下向外张，导致缺陷传感器7紧密接触管壁，缺陷传感器7记录缺陷信号。角位移传感器3的感应头固定于支座2上，角位移传感器3记录探头杆5与支座2之间的旋转角度。测距传感器4测量其本身到管道内壁的距离。里程模块测量管道检测装置行走里程。

道缺陷检测数据分析过程为：

步骤1：在检测之前需要根据实验的方法建立缺陷传感器5在距离检测面不同间隙下的检测修正函数，F(t,A),（其中t为缺陷传感器距离检测面的间隙，A为有间隙情况下的检测值）。

检测完成后，通过管道缺陷检测装置专用接口进行数据交换，读取数据进行预处理，所有角位移传感器3的信号根据标定值转化为探头杆5与支座2的角度值，测距传感器4的信号转换为支座开孔中心距管道内壁的距离值。

步骤2：读取需要分析的某一缺陷数据，包括里程值X1，缺陷值A1，角值B1，通道编号N1，计算H1，X2。

H1=L1×sin（B1）+H0，X2=X1-L1×cos（B1）

（其中：L1为探头杆长度，H0为缺陷传感器7的厚度+支座2开孔中心距离主体1中心的距离。）

步骤3：读取里程值为X2处的N1通道的距离值C1，并计算测距传感器（4）经过X1处时管道内壁距离检测器主体（1）中心的距离H2，

H2=C1+H0；

步骤4：令t1=H2-H1，若t1小于f,其中f为探头杆安装公差，则存储A1为里程X1通道N1处的缺陷值；若t1不小于f，则A2=F（t1，A1），存储A2为里程X1通道N1处的缺陷值；

步骤5：重复步骤2至步骤4，对所有数据进行处理；

步骤6：利用数值方法对缺陷进行量化、识别。

Claims (1)

1.一种管道缺陷检测装置的数据分析方法，所述管道缺陷检测装置主要由主体（1）、支座（2）、角位移传感器（3）、测距传感器（4）、探头杆（5）、板簧（6）、缺陷传感器（7）、里程模块（8）和数据采集存储传输模块构成，其中：主体（1）是在轴向设置的中轴两端固定软性皮碗；支座（2）和角位移传感器（3）、测距传感器（4）、探头杆（5）、板簧（6）、缺陷传感器（7）均为多个并均匀设置在主体（1）的中轴外周；数据采集传输模块设置在主体（1）上；探头杆（5）一端固定连接缺陷传感器（7），另一端与支座（2）铰链；板簧（6）设置在探头杆（5）与主体（1）中轴之间；角位移传感器（3）设置在支座（2）上，并与探头杆（5）构成角度旋转配合；测距传感器（4）设在支座（2）上部；里程模块（8）设置在主体（1）的中轴上；缺陷传感器（7）为霍尔传感器或者为超声传感器；

管道缺陷检测装置的数据分析方法，其特征是：

步骤1：在检测之前需要根据实验的方法建立缺陷传感器（7）在距离检测面不同间隙下的检测修正函数F(t,A),其中t为缺陷传感器距离检测面的间隙，A为有间隙情况下的检测值；

检测完成后，角位移传感器（3）的信号根据标定值转化为探头杆（5）与支座（2）的角度值，测距传感器（4）的信号转换为支座开孔中心距管道内壁的距离值；

步骤2：读取需要分析的某一缺陷数据，包括里程模块（8）读取的里程值X1，缺陷传感器（7）读取的缺陷值A1，角位移传感器（3）读取的角度值B1，以及通道编号N1，来计算缺陷传感器（7）边缘距离检测器主体（1）中心的距离H1和里程值X2，

H1=L1×sinB1+H0，X2=X1-L1×cosB1

其中：L1为探头杆长度，H0为缺陷传感器7的厚度+支座2开孔中心距离主体1中心的距离；

步骤3：读取里程值为X2处的N1通道的距离值C1，并计算测距传感器（4）经过X1处时管道内壁距离检测器主体（1）中心的距离H2，

H2=C1+H0；

步骤4：令t1=H2-H1，若t1小于f,其中f为探头杆安装公差，则存储A1为里程X1通道N1处的缺陷值；若t1不小于f，则A2=F（t1，A1），存储A2为里程X1通道N1处的缺陷值；

步骤5：重复步骤2至步骤4，对所有数据进行处理；

步骤6：利用数值方法对缺陷进行量化、识别。