CN107782789A - 一种用于管道腐蚀检测的声定位c扫成像装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于管道腐蚀检测的声定位C扫成像装置，其包括超声波探伤仪以及通过耦合剂与管道外表面接触的纵波直探头，所述检测装置还包括声定位发射传感器、声定位接收传感器、支架和磁吸装置，所述声定位发射传感器连接在纵波直探头上，所述声定位接收传感器设置在支架两端，而支架通过磁吸装置固定在管道外表面，所述纵波直探头、声定位发射传感器以及声定位接收传感器均连接超声波探伤仪。本发明在进行管道腐蚀检测的过程中采用声定位发射传感器和声定位接收传感器对检测位置信息进行定位，使得管道的腐蚀情况区域化地显示在C扫彩色图像上，非常直观地反映了被检查管道的腐蚀程度，提高了腐蚀缺陷检出率。

Description

一种用于管道腐蚀检测的声定位C扫成像装置及方法

技术领域

本发明涉及管道检测技术领域，具体涉及一种用于管道腐蚀检测的声定位C扫成像装置及方法。

背景技术

压力管道是在生产、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备，国家为此制定相关法规对压力管道实施监管确保人民财产和生命安全。而在石油化工工程中压力管道是比较常见且数量较大的一种被检工件，如其发生爆炸或者毒气泄露后果不堪设想。

压力管道长期运行最容易产生管道腐蚀，故对石油化工工程中在役的压力管道腐蚀缺陷的检测工作就显得尤为重要。目前比较常用的管道腐蚀检测方法就是沿管道周向每隔90度选择一个测厚点测厚来评估该处的腐蚀情况，该方法由于只对圆周方向四个点进行测厚，只能显示某一点的腐蚀程度，极有可能漏掉发生腐蚀的区域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于管道腐蚀检测的声定位C扫成像装置及方法，其能够直观地反映处管道腐蚀区域及其腐蚀程度，从而提高腐蚀缺陷检出率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于管道腐蚀检测的声定位C扫成像装置，包括超声波探伤仪以及通过耦合剂与管道外表面接触的纵波直探头，所述检测装置还包括声定位发射传感器、声定位接收传感器、支架和磁吸装置，所述声定位发射传感器连接在纵波直探头上，所述声定位接收传感器设置在支架两端，而支架通过磁吸装置固定在管道外表面，所述纵波直探头、声定位发射传感器以及声定位接收传感器均连接超声波探伤仪。

所述支架上设有刻度尺。

一种用于管道腐蚀检测的声定位C扫成像方法，其包括以下步骤：

步骤1、将声定位发射传感器安装在纵波直探头上，通过磁吸装置将支架固定在管道外表面，将两声定位器接收装置分别安装在支架两端，采用数据线连接纵波直探头、声定位发射传感器、声定位接收传感连接至超声波探伤仪上;

步骤2、启动超声波探伤仪，并在超声波探伤仪上设定检测区域，纵波直探头、声定位发射传感器、声定位接收传感器均设置在该检测区域内，该检测区域为长度为a，宽度为b的矩形框，其中，a为两声定位接收传感器之间的距离，b为设定值，定义两声定位接收传感器之间的连接线为x轴，在检测区域内垂直于x轴的任一直线为y轴，在支架刻度尺上读出声定位接收传感器的坐标，声定位接收传感器的坐标；

步骤3、纵波直探头通过耦合剂接触管道表面，通过超声波探伤仪触发纵波直探头发射超声波，将纵波直探头在检测区域范围内的管道表面上挪动进行管道壁厚测量，纵波直探头将管道壁厚信息传送至超声波探伤仪；

步骤4、在进行管道壁厚测量的同时，声定位发射传感器向声定位接收传感器发射声波，该声定位发射传感器和声定位接收传感器将发射和接收信息传送至超声波探伤仪，超声波探伤仪根据该信息获得纵波直探头与声定位接收传感器的距离；

步骤5、超声波探伤仪根据声定位接收传感器的坐标以及纵波直探头与声定位接收传感器的距离，计算出纵波直探头的位置坐标；

步骤6、超声波探伤仪根据纵波直探头的坐标信息结合超声波探伤仪的编码规则对对纵波直探头的壁厚信息进行颜色编码，形成C扫彩色图像。

采用上述方案后，本发明在进行管道腐蚀检测的过程中采用声定位发射传感器和声定位接收传感器对检测位置信息进行定位，超声波探伤仪结合检测位置信息和检测位置处的管道壁厚信息对管道腐蚀程度进行颜色编码，形成C扫彩色图像。

纵波直探头在检测区域内挪动进行管道壁厚信息测量时，纵波直探头检测过的每一位置的管道腐蚀程度信息都会显示为C扫彩色图像，从而使得管道的腐蚀情况区域化地显示在C扫彩色图像上，非常直观地反映了被检查管道的腐蚀程度，提高了管道腐蚀缺陷检出率，为工程质量评估提供了有力的证据。

附图说明

图1为本发明声定位C扫成像装置立体结构示意图；

图2为本发明声定位C扫成像装置俯视图；

图3为本发明纵波直探头位置计算原理图；

图4为本发明检测结果的C扫图像。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将列举实施例并配合说明书附图进行详述。

参照图1和图2所示，本发明揭示了一种用于管道腐蚀检测的声定位C扫成像装置，其包括纵波直探头1、声定位发射传感器2、声定位接收传感器3、4、支架5、磁吸装置6和超声波探伤仪8，其中，声定位发射传感器2连接在纵波直探头1上，而纵波直探头1通过耦合剂与管道7外表面接触；支架5通过磁吸装置6固定在管道7外表面，在支架5两端连接有声定位接收传感器3、4；纵波直探头1、声定位发射传感器2以及声定位接收传感器3、4均通过数据线连接超声波探伤仪8。

在本实施例中声定位接收传感器3、4数量为两个，两个声定位接收传感器3、4分别设置在支架5的两端，当声定位发射传感器2发射特定频率的声波时，声定位接收传感器3、4会接收到声波，根据声定位发射传感器2发射声波的时间、声定位接收传感器3、4接收声波的时间以及声波的速度，可以确定纵波直探头1与声定位接收传感器3、4之间的距离。

上述支架5上设有刻度尺，这样可以方便两个声定位传感器3、4之间的距离。

参照图3和图4并配合图1和图2所示，采用上述检测装置进行管道腐蚀检测时，检测方法如下：

步骤1、将声定位发射传感器2安装在纵波直探头1上，通过磁吸装置6将支架5固定在管道7外表面，将两声定位器接收装置3、4分别安装在支架5两端，采用数据线连接纵波直探头1、声定位发射传感器2、声定位接收传感3、4连接至超声波探伤仪8上。

步骤2、启动超声波探伤仪8，并在超声波探伤仪8上设定检测区域，纵波直探头1、声定位发射传感器2、声定位接收传感器3、4均设置在该检测区域内，该检测区域为长度为a，宽度为b的矩形框，其中，a为两声定位接收传感器3、4之间的距离，b为设定值，定义两声定位接收传感器3、4之间的连接线为x轴，在检测区域内垂直于x轴的任一直线为y轴。

本实施例中以两声定位接收传感器3、4之间的连接线为x轴，两声定位接收传感器3、4之间的连接线的中垂线为y轴，指向声定位接收传感器3方向为x轴负方向，指向声定位接收传感器4方向为x轴正方向，指向纵波直探头1方向为y轴正方向。那么可以直接从支架5刻度尺上读出声定位接收传感器3的坐标为（0，-x1），声定位接收传感器4的坐标为（0，x2）。

步骤3、纵波直探头1通过耦合剂接触管道7表面，通过超声波探伤仪8触发纵波直探头1发射超声波，将纵波直探头1在检测区域范围内的管道7表面上挪动进行管道7壁厚测量，纵波直探头1将管道7壁厚信息传送至超声波探伤仪8；在进行管道7壁厚测量的同时，声定位发射传感器2向声定位接收传感器3、4发射特定频率的声波，该声定位发射传感器2和声定位接收传感器3、4将发射和接收信息传送至超声波探伤仪8，超声波探伤仪8根据该信息获得纵波直探头1与声定位接收传感器3的距离d1以及纵波直探头与声定位接收传感器4的距离d2；

步骤4、超声波探伤仪8根据声定位接收传感器3的坐标（0，-x1），声定位接收传感器4的坐标（0，x2）以及纵波直探头与声定位接收传感器3的距离d1以及纵波直探头与声定位接收传感器4的距离d2，计算出纵波直探头的位置坐标（x3,y3），计算公式为：

d1=((x3)2+(y3+x1)2)(1/2) (1-1)

d2=((x3)2+(y3-x2)2)(1/2) (1-2)

步骤5、超声波探伤仪8根据纵波直探头1的坐标信息结合超声波探伤仪8的编码规则对对纵波直探头1测量得到的管道7壁厚进行颜色编码，形成C扫彩色图像。

本发明的关键在于，本发明在进行管道腐蚀检测的过程中采用声定位发射传感器2和声定位接收传感器3、4对检测位置信息进行定位，超声波探伤仪8根据检测位置信息和检测位置处的管道7壁厚信息对管道7腐蚀程度进行颜色编码，形成C扫彩色图像。纵波直探头1在检测区域内挪动进行管道7壁厚信息测量时，纵波直探头1检测过的每一位置的管道腐蚀程度信息都会显示在C扫彩色图像，从而使得管道7的腐蚀情况区域化地显示在C扫彩色图像上，非常直观地反映了被检查管道的腐蚀程度，提高了管道7腐蚀缺陷检出率，为工程质量评估提供了有力的证据。

以上所述，仅是本发明实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种用于管道腐蚀检测的声定位C扫成像装置，包括超声波探伤仪以及通过耦合剂与管道外表面接触的纵波直探头，其特征在于：所述检测装置还包括声定位发射传感器、声定位接收传感器、支架和磁吸装置，所述声定位发射传感器连接在纵波直探头上，所述声定位接收传感器设置在支架两端，而支架通过磁吸装置固定在管道外表面，所述纵波直探头、声定位发射传感器以及声定位接收传感器均连接超声波探伤仪。

2.根据权利要求1所述的一种用于管道腐蚀检测的声定位C扫成像装置，其特征在于：所述支架上设有刻度尺。

3.一种用于管道腐蚀检测的声定位C扫成像方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、将声定位发射传感器安装在纵波直探头上，通过磁吸装置将支架固定在管道外表面，将两声定位器接收装置分别安装在支架两端，采用数据线连接纵波直探头、声定位发射传感器、声定位接收传感连接至超声波探伤仪上;

步骤2、启动超声波探伤仪，并在超声波探伤仪上设定检测区域，纵波直探头、声定位发射传感器、声定位接收传感器均设置在该检测区域内，该检测区域为长度为a，宽度为b的矩形框，其中，a为两声定位接收传感器之间的距离，b为设定值，定义两声定位接收传感器之间的连接线为x轴，在检测区域内垂直于x轴的任一直线为y轴，在支架刻度尺上读出声定位接收传感器的坐标，声定位接收传感器的坐标；

步骤3、纵波直探头通过耦合剂接触管道表面，通过超声波探伤仪触发纵波直探头发射超声波，将纵波直探头在检测区域范围内的管道表面上挪动进行管道壁厚测量，纵波直探头将管道壁厚信息传送至超声波探伤仪；

步骤4、在进行管道壁厚测量的同时，声定位发射传感器向声定位接收传感器发射声波，该声定位发射传感器和声定位接收传感器将发射和接收信息传送至超声波探伤仪，超声波探伤仪根据该信息获得纵波直探头与声定位接收传感器的距离；

步骤5、超声波探伤仪根据声定位接收传感器的坐标以及纵波直探头与声定位接收传感器的距离，计算出纵波直探头的位置坐标；

步骤6、超声波探伤仪根据纵波直探头的坐标信息结合超声波探伤仪的编码规则对对纵波直探头的壁厚信息进行颜色编码，形成C扫彩色图像。