CN107677724A - 一种油管缺陷无损检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及现代电子技术测量测试自动化技术领域，具体涉及一种油管缺陷无损检测系统。一种油管缺陷无损检测系统，由依次串联的磁性检测传感器、信号放大电路、单片机、USB接口芯片以及上位机组成；其中，单片机内置A/D转换器，它的A/D转换口在P1口(P1.7～P1.0)，有8路10位高速A/D转换器。本发明针对油管缺陷设计了一个无损检测系统。整个系统分为三个部分，包括缺陷信号的采集、信号的处理以及缺陷的实时显示。本文详细介绍了系统各个部分的构成及其原理以及系统的通讯过程。整个系统成本低廉、操作简单，经现场多次测试应用证明该系统可靠性高，快速准确，是用于检测油管缺陷的一套较好的设备。
Description
技术领域
本发明涉及现代电子技术测量测试自动化技术领域，具体涉及一种油管缺陷无损检测系统。
背景技术
油管长期在恶劣的环境服役，很容易发生断裂或泄露等事故，而油管的现场无损检测对于防止此类事故的发生具有重要的意义。
发明内容
为了解决上述问题，本发明旨在提出一种油管缺陷无损检测系统。
本发明的技术方案在于：
一种油管缺陷无损检测系统，由依次串联的磁性检测传感器、信号放大电路、单片机、USB接口芯片以及上位机组成；其中，单片机内置A/D转换器，它的A/D转换口在P1口 (P1.7～P1.0)，有8路10位高速A/D转换器。
优选地，所述的磁性检测传感器的同一截面上布置M个分别包含稀土永久励磁回路的探头单元对油管轴向励磁，采用一个周向覆盖范围相互重叠的聚磁组件阵列同时感应腐蚀坑、孔等局部缺陷产生的漏磁场和壁厚减薄缺陷引起的探头单元两磁极之间的漏磁通量变化。
优选地，所述的信号放大电路采用四路运算放大器TLC2264芯片。
优选地，所述的USB接口芯片采用CH375 USB接口芯片，其与单片机的P2口相连；其内部集成有PLL倍频器、主从USB接口SIE、数据缓冲区、被动并行接口、异步串行接口、命令解释器、控制传输的协议处理器以及固件程序。
更优选地，所述的CH375 USB接口芯片可；连接5V和3.3V电源电压，并支持低功耗模式。
或者优选地，所述的单片机选用51单片机STCl2C5404AD。
本发明的技术效果在于：
本发明针对油管缺陷设计了一个无损检测系统。整个系统分为三个部分，包括缺陷信号的采集、信号的处理以及缺陷的实时显示。本文详细介绍了系统各个部分的构成及其原理以及系统的通讯过程。整个系统成本低廉、操作简单，经现场多次测试应用证明该系统可靠性高，快速准确，是用于检测油管缺陷的一套较好的设备。
附图说明
图1为本发明一种油管缺陷无损检测系统的系统连接图。
具体实施方式
一种油管缺陷无损检测系统，由依次串联的磁性检测传感器、信号放大电路、单片机、USB接口芯片以及上位机组成；其中，单片机内置A/D转换器，它的A/D转换口在P1口(P1.7～P1.0)，有8路10位高速A/D转换器。其中，磁性检测传感器的同一截面上布置M个分别包含稀土永久励磁回路的探头单元对油管轴向励磁，采用一个周向覆盖范围相互重叠的聚磁组件阵列同时感应腐蚀坑、孔等局部缺陷产生的漏磁场和壁厚减薄缺陷引起的探头单元两磁极之间的漏磁通量变化。信号放大电路采用四路运算放大器TLC2264芯片。USB接口芯片采用CH375 USB接口芯片，其与单片机的P2口相连；其内部集成有PLL倍频器、主从USB接口SIE、数据缓冲区、被动并行接口、异步串行接口、命令解释器、控制传输的协议处理器以及固件程序。CH375 USB接口芯片可；连接5V和3.3V电源电压，并支持低功耗模式。单片机选用51单片机STCl2C5404AD。
对于管杆类构件的电磁检测，一般是在电磁检测传感器中采用磁敏元件来提取局部缺陷、壁厚减薄缺陷或者金属截面积损失型缺陷引起的磁场参量的变化，获得有关被检测对象的各种缺陷信息。本发明采用的磁性检测传感器可以实现油管局部缺陷和壁厚减薄缺陷的现场综合检测。此传感器的设计考虑到了油管现场检测工况的特殊性，而且与国内外现有的管杆类构件缺陷的电磁检测传感器相比该传感器具有三大技术特点：（1）在此传感器的同一截面上布置M个分别包含稀土永久励磁回路的探头单元对油管轴向励磁，既保证油管均匀磁化又尽可能地增加了油管中的磁通量，达到对油管检测的近饱和或饱和磁化要求。（2）此传感器采用一个周向覆盖范围相互重叠的聚磁组件阵列同时感应腐蚀坑、孔等局部缺陷产生的漏磁场和壁厚减薄缺陷引起的探头单元两磁极之间的漏磁通量变化，实现局部缺陷和壁厚减薄缺陷的综合检测，简化了传感器结构，提高了检测效率。（3）采用基于柔性环节的随动定心技术，使得每个探头单元可以在油管径向灵活移动、自动张合，传感器相对于井口装置灵活游动，克服或减少油管的形状弯曲、晃动或不对中等情况可能对检测仪产生的干扰。
Claims (6)
1.一种油管缺陷无损检测系统，其特征在于：由依次串联的磁性检测传感器、信号放大电路、单片机、USB接口芯片以及上位机组成；其中，单片机内置A/D转换器，它的A/D转换口在P1口 (P1.7～P1.0)，有8路10位高速A/D转换器。
2.如权利要求1一种油管缺陷无损检测系统，其特征在于：所述的磁性检测传感器的同一截面上布置M个分别包含稀土永久励磁回路的探头单元对油管轴向励磁，采用一个周向覆盖范围相互重叠的聚磁组件阵列同时感应腐蚀坑、孔等局部缺陷产生的漏磁场和壁厚减薄缺陷引起的探头单元两磁极之间的漏磁通量变化。
3.如权利要求1一种油管缺陷无损检测系统，其特征在于：所述的信号放大电路采用四路运算放大器TLC2264芯片。
4.如权利要求1一种油管缺陷无损检测系统，其特征在于：所述的USB接口芯片采用CH375 USB接口芯片，其与单片机的P2口相连；其内部集成有PLL倍频器、主从USB接口SIE、数据缓冲区、被动并行接口、异步串行接口、命令解释器、控制传输的协议处理器以及固件程序。
5.如权利要求4一种油管缺陷无损检测系统，其特征在于：所述的CH375 USB接口芯片可；连接5V和3.3V电源电压，并支持低功耗模式。
6.如权利要求1一种油管缺陷无损检测系统，其特征在于：所述的单片机选用51单片机STCl2C5404AD。
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| CN201711015583.5A CN107677724A (zh) | 2017-10-26 | 2017-10-26 | 一种油管缺陷无损检测系统 |
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| CN107677724A true CN107677724A (zh) | 2018-02-09 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109374726A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-02-22 | 浙江大学 | 基于磁场的混凝土中钢筋锈蚀无损动态监测传感器及系统 |
| CN111912899A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-10 | 兰西县铭远石油设备制造有限公司 | 一种油管在线无损探伤检测方法与装置 |
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2017
- 2017-10-26 CN CN201711015583.5A patent/CN107677724A/zh not_active Withdrawn
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180209 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |