CN110360407B - 一种爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置及其检测方法 - Google Patents

一种爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及的是一种爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置及其检测方法,其中爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置包括主检测装置、副检测装置、仿生爬行装置,仿生爬行装置包括电机、曲轴、支架、三对足,电机连接曲轴,一对前足、一对中足、一对后足依次沿曲轴长度方向设置,并在曲轴带动下沿行进方向前后摆动,主检测装置设置在前足与中足之间,后足与副检测装置之间设置万向节,副检测装置末端设置编码结构;主检测装置沿轴向磁化被检炉管,副检测装置沿周向磁化被检炉管,副检测装置通过辅助主检测装置,检测出炉管壁中沿各个方向开展的缺陷。本发明能更好地贴合炉管内直管部分和弯曲部分的形状,实现对制氢转化炉炉管缺陷的全面检测。

Description

一种爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置及其检测方法
技术领域:
本发明涉及的是管道损伤检测器,具体涉及的是一种爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置及其检测方法。
背景技术:
制氢转化炉在石油化工和炼油行业中应用十分广泛,而转化炉的核心是其管系。制氢转化炉的炉管长时间处于高温、高压以及临氢状态。在这样的工作环境下时常会发生氧化、腐蚀、高温蠕变等损伤,在炉管壁处形成微孔洞,随着微孔洞的进一步扩展、连接最终生成了微裂纹,而微裂纹在高温、高压、临氢的工作状态下极容易扩展致使炉管开裂失效,引发制氢装置停车,影响企业的生产过程,造成经济损失,甚至由于爆管引发重大安全事故,对环境和人民生命财产安全构成严重威胁。因此,制氢转化炉炉管定期检验与防护对保证安全稳定运行具有重要意义。
目前研究论文大多利用超声波检测技术对制氢转化炉炉管进行检测。然而超声波检测对于即将穿孔的缺陷检测信号弱,存在盲区,且对于管壁的平整度要求较高。兴起于上世纪60年代的漏磁检测技术,集无损检测、磁性物理学、金属学等学科于一体,以其高精度、可靠性、易于自动化等特点,被广泛应用到罐区储罐底板、储罐罐壁以及管道的检测中,而将漏磁检测技术应用到检测制氢转化炉炉管的研究较少,目前尚无专门用于制氢转化炉炉管的漏磁扫描检测装置,这主要是由于其结构的限制和实施的难度。
由于制氢反应炉炉管较长,且具有弯曲部分,难以实现内壁检测,且能同时检测炉管直管部分与弯曲部分的漏磁检测仪种类较少,本发明为制氢转化炉炉管内检测提供了一种有效的方案。
发明内容:
本发明的目的是提供一种爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置,这种爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置用于解决制氢反应炉炉管较长,且具有弯曲部分,难以实现内壁检测的问题,本发明的另一个目的提供了这种爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置的检测方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:这种爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置包括主检测装置、副检测装置、仿生爬行装置、万向节、编码结构,仿生爬行装置包括电机、曲轴、支架I、支架II、三对足,三对足为一对前足、一对中足、一对后足,电机连接曲轴,一对前足、一对中足、一对后足依次沿曲轴长度方向设置,并且一对前足、一对后足在曲轴带动下沿行进方向前后摆动,主检测装置设置在前足与中足之间,后足与副检测装置之间设置万向节,副检测装置末端设置编码结构;主检测装置沿轴向磁化被检炉管,副检测装置沿周向磁化被检炉管,副检测装置通过辅助主检测装置以便于检测出炉管壁中沿各个方向开展的缺陷;
一对前足从支架I的底板两侧伸出,前二连杆位于两个前足之间,前二连杆通过曲轴铰接,前二连杆的两端通过伸缩球杆连接支架I;一对中足从支架II的底板前端两侧伸出,中二连杆位于两个中足之间,中二连杆通过曲轴铰接,中二连杆的两端连接支架II;一对后足从支架II的底板后端两侧伸出,后二连杆位于两个后足之间,后二连杆通过曲轴铰接,后二连杆的两端通过另外的伸缩球杆连接支架II。
上述方案中主检测装置中心的主支撑环的侧面与环面开设有螺纹孔,侧面与主隔板相连接,外环面套有环形衔铁,环形衔铁沿轴向分别套有两个环形永磁体,环形衔铁、环形永磁体、磁化气隙、被检炉管内表面形成了闭合的磁回路,并沿轴向磁化被检炉管,环形衔铁外还套有探头固定环、多个探头沿固定环周向排列形成一圈检测环,两个主隔板分别套有主环形橡胶刷,主环形橡胶刷与被检炉管内壁柔性接触。
上述方案中副检测装置中心的副支撑环的侧面与环面开设有螺纹孔,侧面与副隔板相连接,四个弧形衔铁固定于副支撑环外环面且沿周向排列,每个弧形衔铁分别固定一对块状永磁体,弧形衔铁、块状永磁体、磁化气隙、被检炉管内表面形成了四个闭合的磁回路,分四个部分沿周向磁化被检炉管,每对永磁体中间设置多个检测探头排列形成的检测结构、多个检测探头排列于探头固定结构之上,探头固定结构通过螺栓与弧形衔铁连接,两个副隔板分别套有副环形橡胶刷,副环形橡胶刷与被检炉管内壁柔性接触。
上述方案中一对前足、一对中足、一对后足具有弹性,且套有橡胶套,增加与炉管壁的摩擦性。
上述方案中万向节由侧板I,万向连杆,十字轴,侧板II以及橡胶支撑筒构成,侧板I通过螺栓与支架II的后板相连接,侧板II通过螺栓与副检测装置的副隔板相连接,橡胶支撑筒套于侧板I和侧板II之间。
上述方案中编码结构包括支架III、弹簧、拉杆、编码器、编码器轮,支架III固定在副检测装置末端上,弹簧置于支架III底座上,弹簧连接拉杆,拉杆另一端与支架III的支杆铰接,支杆另一端为编码器座,编码器和编码器轮安装于编码器座上,支架III上所设置的弹簧与拉杆使得编码器与编码器轮能够随着被检炉管的形状上下移动且时刻与炉管壁贴合。
上述方案中的编码器采用e6a2型旋转光电脉冲编码器,所选择的采样间距为2mm。
上述爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置的检测方法:
将爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置放入待检炉管内,再将系统电源以及工程计算机打开并进入检测界面;打开电机开关,调节电机的旋转方向和转速,电机的转动带动曲轴转动,进而带动一对中足左右摆动,一对前足与一对后足前后摆动,当一对中足向左摆动时,右前足和右后足向后摆动,左前足和左后足向前摆动,由于主检测装置、副检测装置通过各自的环形橡胶刷与炉管内壁柔性接触,右前足和右后足接触炉管壁,而左前足和左后足与炉管壁分离,因此带动主检测装置、副检测装置向前行进;反之,当一对中足向右摆动时,左前足和左后足向后摆动,右前足和右后足向前摆动,此时,左前足和左后足接触炉管壁,而右前足和右后足与炉管壁分离,带动主检测装置、副检测装置向前行进;通过控制电机的转速控制行进速度,改变电机的旋转方向前进和后退;
前进或后退过程中,主检测装置和副检测装置分别将炉管内壁沿轴向和周向磁化,形成饱和的轴向励磁场和周向励磁场;当缺陷存在时,磁力线会溢出炉管内壁表面,形成漏磁场,此时,主检测装置的探头和副检测装置的探头会捕捉到漏磁场信号;由于主检测装置对于沿周向开展的缺陷的探测能力较弱,容易引起漏查,这时引入沿周向励磁的副检测装置探测到沿周向开展的缺陷的明显的漏磁信号,提高检测精度;
编码器轮时刻贴紧炉管内表面,编码器轮随着前进时,带动编码器旋转,编码器每旋转一定角度就会向数据采集卡的信号接收器发送一个电脉冲信号,这个电脉冲信号将会被数据采集卡处理成里程数据;同时,探头所探测到的信号将被传递到数据采集卡的信号接收端,并被数据采集卡转换成漏磁数据;两组检测装置的两组漏磁数据由数据采集卡发送到工程计算机,完成了沿各个方向开展的缺陷的扫查;编码器随着编码器轮旋转最终产生的里程数据由数据采集卡发送到工程计算机,实现了对缺陷的定位;两组检测装置探测到的数据由工程计算机处理最终生成两组检测报告,通过两组报告的整合最终实现对炉管缺陷的全面检查。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明设计的六足爬行结构实现了检测装置在制氢转化炉炉管内行进的功能,通过控制电机的旋转速度和方向可以将检测装置调节到合适的行进速度,并控制装置的前进和后退。足部结构具有弹性,可保证装置在炉管内稳定前行,并更好地贴合炉管内直管部分和弯曲部分的形状。足部套有橡胶套,防止足部与炉管内管壁打滑。
2、本发明通过以主检测装置为主,以副检测装置为辅助的方式,能够探测到沿各个方向开展的缺陷的明显漏磁场信号,降低了对炉管缺陷的漏查,实现对制氢转化炉炉管缺陷的全面检测。
3、本发明的爬行机构采用仿生结构,前足、中足、后足均通过弧形细杆与相应的支架连接,弧形细杆相当于腿,支架相当于腹部,弧形细杆与相应的足连接于支架底板,而仅通过电机、曲轴、二连杆来驱动,结构简单,重量轻,非常灵活,同时将主检测装置设置于前足与中足之间,主检测装置在前拉后推中行进非常稳健,通过万向节来适应弯曲管道变化,且副检测装置具有编码器轮,编码器轮还起到了平衡的作用,且能时刻跟随前进或后退,随着变化,使本发明非常好地应用于制氢转化炉炉管内行进。
4、由于本发明中爬行机构采用仿生结构,中足为支点,前足、后足摆动前进,弧形细杆及足与管道内壁相适应,前进平稳,且将电机设置在前部轴线部位,无需电机壳,轻便灵巧,同时也降低了电机的功率,节省了能耗。
四、附图说明:
图1是本发明装置的总体示意图;
图2是主检测装置示意图,(a)为整体装配图,(b)为内部结构图;
图3是副检测装置示意图,(a)为整体装配图,(b)为内部结构图;
图4是仿生爬行装置第一部分结构示意图;
图5是仿生爬行装置第一部分结构示意图;
图6是电机与曲轴装配示意图;
图7是万向节示意图;
图8是编码结构示意图;
图9是本发明装置在炉管弯曲处爬行示意图。
图中,1主检测装置,2副检测装置,3电机,4仿生爬行装置第一部分,5仿生爬行装置第二部分,6万向节,7编码结构,8曲轴,9炉管弯曲部分,11主隔板,12主环形橡胶刷,13环形永磁体,14检测环,15探头固定环,16环形衔铁,17主支撑环,21副隔板,22副环形橡胶刷,23块状永磁体,24检测结构,25探头固定结构,26弧形衔铁,27副支撑环,41a左前足,41b右前足,42支架I,43前伸缩球杆,44前连杆,51支架II,52a左中足,52b右中足,53a左后足,53b右后足,54中连杆,55后伸缩球杆,56后连杆,61侧板I,62万向连杆,63十字轴,64侧板II,65橡胶支撑筒,71编码器,72编码器轮,73拉杆,74支架III,75弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明:
如图1所示,这种爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置包括主检测装置1、副检测装置2、仿生爬行装置、万向节6、编码结构7,仿生爬行装置包括电机3、曲轴8、支架I42、支架II51、三对足,三对足为一对前足、一对中足、一对后足,电机3连接曲轴8,一对前足、一对中足、一对后足依次沿曲轴8长度方向设置,并且一对前足、一对后足在曲轴8带动下沿行进方向前后摆动,主检测装置1设置在前足与中足之间,后足与副检测装置2之间设置万向节6,副检测装置2末端设置编码结构7;主检测装置1沿轴向磁化被检炉管,副检测装置2沿周向磁化被检炉管,副检测装置2通过辅助主检测装置1以便于检测出炉管壁中沿各个方向开展的缺陷。
结合图2所示,主检测装置1中心的主支撑环17的侧面与环面开设有螺纹孔,环形衔铁16与两个环形永磁体13也开有螺纹孔,主支撑环17、环形衔铁16与两个环形永磁体13由里向外依次套接,并通过螺栓固定连接;主支撑环17与两侧的主隔板11通过螺栓固定连接。环形衔铁16上固定的两个环形永磁体13沿被检炉管轴向分布,环形衔铁16、环形永磁体13、磁化气隙、被检炉管内表面形成了闭合的磁回路,并沿轴向磁化被检炉管,沿周向开展的缺陷形成的漏磁场较弱,因此主检测装置1对于沿周向开展的缺陷的探测能力较弱,容易引起漏查,这时引入沿周向励磁的副检测装置2可以避免漏查的发生。环形永磁体13所选择的材料是铷铁硼(Nd2Fe14B),具有磁力强和重量轻的优点。环形衔铁16外还套有探头固定环15、多个探头沿固定环15周向排列形成一圈检测环14,检测环14夹在两个环形永磁体13中间。
结合图3所示,副检测装置2中心的副支撑环27的侧面与环面开设有螺纹孔,侧面与副隔板21通过螺栓相连接。四个弧形衔铁26固定于副支撑环27外环面且沿周向排列,弧形衔铁26与块状永磁体23开设螺纹孔,每个弧形衔铁26分别通过螺栓固定一对块状永磁体23,块状永磁体23所选择的材料是铷铁硼(Nd2Fe14B)。弧形衔铁26、块状永磁体23、磁化气隙、被检炉管内表面形成了四个闭合的磁回路,分四个部分沿周向磁化被检炉管。此时沿周向开展的缺陷形成的漏磁场较强,因此副检测装置2对于沿周向开展的缺陷的探测能力较强,配合主检测装置1,可以检测出炉管内沿各个方向开展的缺陷,提高检测精度。由于副检测装置2的四组励磁结构之间存在缝隙,存在检测盲区,因此副检测装置2仅作为辅助检测作用。每对块状永磁体23中间设置多个检测探头排列形成的检测结构24、多个探头排列于探头固定结构25之上,探头固定结构25通过螺栓与弧形衔铁26连接。主检测装置1的两个主隔板11分别套有主环形橡胶刷12,副检测装置2的两个副隔板21分别套有副环形橡胶刷22,各环形橡胶刷与被检炉管内壁柔性接触,减少因爬行产生的晃动,使检测装置中的励磁装置和探测头保持合适的距离,同时保证本发明在被检炉管中顺畅通行。
结合图4、图5所示,本发明电机3、一对前足及支架I 42构成仿生爬行装置第一部分4,一对前足从支架I 42的底板两侧伸出,每个前足通过弧形细杆与底板连接,前二连杆位于两个前足之间,前二连杆有两个前连杆44,两个前连杆44通过曲轴8铰接,两个前连杆44的另一端与相应的前伸缩球杆43铰接,前伸缩球杆43固定在支架I 42的前板上,一对前足可以沿行进方向前后摆动。本发明一对中足、一对后足及支架II 51构成仿生爬行装置第二部分5,一对中足从支架II 51的底板前端两侧伸出,中二连杆位于两个中足之间,中二连杆通过曲轴8铰接,但中二连杆的两个中连杆54的另一端均与支架II 51底板上相应的直角架连接。一对后足从支架II 51的底板后端两侧伸出,后二连杆位于两个后足之间,后二连杆通过曲轴8铰接,后二连杆的两个后连杆56的另一端均与相应的后伸缩球杆55铰接,后伸缩球杆55固定在支架II 51的后板上。通过曲轴8的转动,可带动一对中足沿行进方向左右摆动,带动一对后足沿行进方向前后摆动。
电机3连接支架I 42,支架I 42与主检测装置1通过螺栓固定连接;支架II 51通过其前板、后板分别通过螺栓连接主检测装置1与万向节6。电机3与曲轴8相连并且可以控制曲轴8旋转的速度与方向,三对足具有弹性,能够根据被检炉管的形状弹性形变,减少因爬行引起的晃动,增加行进时的稳定性,使得本装置在被检炉管内顺畅通行,提高检测精度。三对足还套有橡胶套,增加与炉管壁的摩擦性,避免足部在被检炉管内打滑。
结合图1、图4、图5所示,仿生爬行装置通过以下步骤实现在被检炉管内行进:电机3的转动带动曲轴8转动,进而带动一对中足左右摆动,一对前足与一对后足前后摆动,当一对中足(左中足52a,右中足52b)向左摆动时,右前足41b和右后足53b向后摆动,左前足41a和左后足53a向前摆动,由于检测装置通过橡胶刷与炉管内壁柔性接触,右前足41b和右后足53b接触炉管壁,而左前足41a和左后足53a与炉管壁分离,因此带动装置向前行进;反之,当一对中足向右摆动时,左前足41a和左后足53a向后摆动,右前足41b和右后足53b向前摆动,此时,左前足41a和左后足53a接触炉管壁,而右前足41b和右后足53b与炉管壁分离,因带动装置向前行进,通过控制电机3的转速可以控制整个装置的行进速度,改变电机3的旋转方向可以控制装置的前进和后退。
结合图7、图9所示,万向节6由侧板I 61,万向连杆62,十字轴63,侧板II 64以及橡胶支撑筒65构成,侧板I 61通过螺栓与仿生爬行装置第二部分5的支架II51相连接,侧板II64通过螺栓与副检测装置2的副隔板21相连接,橡胶支撑筒65套于侧板I 61和侧板II 64之间。当本装置在炉管内部弯曲部分行进时,万向节6随着炉管的形状弯曲,实现在弯曲炉管内行进的功能。
结合图8所示,编码结构7由支架III74、弹簧75、拉杆73、编码器71及编码器轮72组成。其中,支架III74上所设置的弹簧75与拉杆73使得编码器71与编码器轮72能够随着被检炉管的形状上下移动且时刻与炉管壁贴合,保证在检测到炉管弯曲处即使炉管壁形状改变也能实现编码过程。编码器71采用e6a2型旋转光电脉冲编码器,所选择的采样间距为2mm。编码器轮72选择聚氨酯材料制成,有良好的耐油性、防磨性和耐腐蚀性。
爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测方法:将本装置放入待检炉管内,再将系统电源以及工程计算机打开并进入检测界面;打开电机3开关,调节电机3的旋转方向和转速,使本装置在炉管内以适当的速度前进。此时,本装置的主检测装置1和副检测装置2分别将炉管内壁沿轴向和周向磁化,形成饱和的轴向励磁场和周向励磁场;当缺陷存在时,磁力线会溢出炉管内壁表面,形成漏磁场,此时,主检测装置1的检测环14和副检测装置2的检测结构24会捕捉到漏磁场信号。由于主检测装置1沿轴向磁化被检炉管,沿周向开展的缺陷形成的漏磁场较弱,因此主检测装置1对于沿周向开展的缺陷的探测能力较弱,容易引起漏查,这时引入沿周向励磁的副检测装置2可以探测到沿周向开展的缺陷的明显的漏磁信号,提高检测精度。由于副检测装置2的四组励磁结构之间存在缝隙,存在检测盲区,因此副检测装置2仅作为辅助检测作用。探测头所探测到的信号将被转换成电信号,并被传递到数据采集卡的信号接收端,由数据采集卡转换成漏磁数据;编码器轮72时刻贴紧炉管内表面,随着装置的前进带动编码器71旋转,编码器71每旋转一定角度就会向数据采集卡的信号接收器发送一个电脉冲信号,这个电脉冲信号将会被数据采集卡处理成里程数据;两组检测装置的两组漏磁数据由数据采集卡发送到工程计算机,完成了沿各个方向开展的缺陷的扫查;编码器71随着编码器轮72旋转最终产生的里程数据由数据采集卡发送到工程计算机,实现了对缺陷的定位。两组检测装置探测到的数据由工程计算机处理最终生成两组检测报告。通过两组报告的整合最终实现对炉管缺陷的全面检查。要想进一步提高检测精度,也可增加一次检测过程,换一个角度将本发明放入炉管内,改变副检测装置2的探头沿周向分布的位置,可检测到炉管中所有位置的沿周向开展的缺陷的明显信号。
本发明能够针对制氢转化炉炉管进行炉管内壁漏磁检测,并能够实现在炉管内直管部分与弯曲部分爬行和检测的功能。

Claims (8)

1.一种爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置,其特征在于:这种爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置包括主检测装置(1)、副检测装置(2)、仿生爬行装置、万向节(6)、编码结构(7),仿生爬行装置包括电机(3)、曲轴(8)、支架I(42)、支架II(51)、三对足,三对足为一对前足、一对中足、一对后足,电机(3)连接曲轴(8),一对前足、一对中足、一对后足依次沿曲轴(8)长度方向设置,并且一对前足、一对后足在曲轴(8)带动下沿行进方向前后摆动,一对中足在曲轴(8)带动下沿行进方向左右摆动,主检测装置(1)设置在前足与中足之间,后足与副检测装置(2)之间设置万向节(6),副检测装置(2)末端设置编码结构(7);主检测装置(1)沿轴向磁化被检炉管,副检测装置(2)沿周向磁化被检炉管,副检测装置(2)通过辅助主检测装置(1)以便于检测出炉管壁中沿各个方向开展的缺陷;
一对前足从支架I(42)的底板两侧伸出,前二连杆位于两个前足之间,前二连杆通过曲轴(8)铰接,前二连杆的两端通过伸缩球杆连接支架I(42);一对中足从支架II(51)的底板前端两侧伸出,中二连杆位于两个中足之间,中二连杆通过曲轴(8)铰接,中二连杆的两个中连杆(54)的另一端均与支架II(51)底板上相应的直角架连接;一对后足从支架II(51)的底板后端两侧伸出,后二连杆位于两个后足之间,后二连杆通过曲轴(8)铰接,后二连杆的两端通过另外的伸缩球杆连接支架II(51)。
2.根据权利要求1所述的爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置,其特征在于:所述的主检测装置(1)中心的主支撑环(17)的侧面与环面开设有螺纹孔,侧面与主隔板(11)相连接,外环面套有环形衔铁(16),环形衔铁(16)沿轴向分别套有两个环形永磁体(13),环形衔铁(16)、环形永磁体(13)、磁化气隙、被检炉管内表面形成了闭合的磁回路,并沿轴向磁化被检炉管,环形衔铁(16)外还套有探头固定环(15)、多个探头沿固定环周向排列形成一圈检测环(14),两个主隔板(11)分别套有主环形橡胶刷(12),主环形橡胶刷(12)与被检炉管内壁柔性接触。
3.根据权利要求2所述的爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置,其特征在于:所述的副检测装置(2)中心的副支撑环(27)的侧面与环面开设有螺纹孔,侧面与副隔板(21)相连接,四个弧形衔铁(26)固定于副支撑环(27)外环面且沿周向排列,每个弧形衔铁(26)分别固定一对块状永磁体(23),弧形衔铁(26)、块状永磁体(23)、磁化气隙、被检炉管内表面形成了四个闭合的磁回路,分四个部分沿周向磁化被检炉管,每对永磁体中间设置多个检测探头排列形成的检测结构、多个检测探头排列于探头固定结构之上,探头固定结构通过螺栓与弧形衔铁(26)连接,两个副隔板(21)分别套有副环形橡胶刷(22),副环形橡胶刷(22)与被检炉管内壁柔性接触。
4.根据权利要求3所述的爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置,其特征在于:所述的一对前足、一对中足、一对后足具有弹性,且套有橡胶套,增加与炉管壁的摩擦性。
5.根据权利要求4所述的爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置,其特征在于:所述的万向节(6)由侧板I(61),万向连杆(62),十字轴(63),侧板II(64)以及橡胶支撑筒(65)构成,侧板I(61)通过螺栓与支架II(51)的后板相连接,侧板II(64)通过螺栓与副检测装置(2)的副隔板相连接,橡胶支撑筒(65)套于侧板I(61)和侧板II(64)之间。
6.根据权利要求4所述的爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置,其特征在于:所述的编码结构(7)包括支架III(74)、弹簧(75)、拉杆(73)、编码器(71)、编码器轮(72),支架III(74)固定在副检测装置(2)末端上,弹簧(75)置于支架III(74)底座上,弹簧(75)连接拉杆(73),拉杆(73)另一端与支架III(74)的支杆铰接,支杆另一端为编码器座,编码器(71)和编码器轮(72)安装于编码器座上,支架III(74)上所设置的弹簧(75)与拉杆(73)使得编码器(71)与编码器轮(72)能够随着被检炉管的形状上下移动且时刻与炉管壁贴合。
7.根据权利要求6所述的爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置,其特征在于:所述的编码器(71)采用e6a2型旋转光电脉冲编码器,所选择的采样间距为2mm。
8.一种权利要求5所述的爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置的检测方法,其特征在于:
将爬行式制氢转化炉炉管内漏磁检测装置放入待检炉管内,再将系统电源以及工程计算机打开并进入检测界面;打开电机(3)开关,调节电机(3)的旋转方向和转速,电机(3)的转动带动曲轴(8)转动,进而带动一对中足左右摆动,一对前足与一对后足前后摆动,当一对中足向左摆动时,右前足(41b)和右后足(53b)向后摆动,左前足(41a)和左后足(53a)向前摆动,由于主检测装置(1)、副检测装置(2)通过各自的环形橡胶刷与炉管内壁柔性接触,右前足(41b)和右后足(53b)接触炉管壁,而左前足(41a)和左后足(53a)与炉管壁分离,因此带动主检测装置(1)、副检测装置(2)向前行进;反之,当一对中足向右摆动时,左前足(41a)和左后足(53a)向后摆动,右前足(41b)和右后足(53b)向前摆动,此时,左前足(41a)和左后足(53a)接触炉管壁,而右前足(41b)和右后足(53b)与炉管壁分离,带动主检测装置(1)、副检测装置(2)向前行进;通过控制电机(3)的转速控制行进速度,改变电机的旋转方向前进和后退;
前进或后退过程中,主检测装置(1)和副检测装置(2)分别将炉管内壁沿轴向和周向磁化,形成饱和的轴向励磁场和周向励磁场;当缺陷存在时,磁力线会溢出炉管内壁表面,形成漏磁场,此时,主检测装置(1)的探头和副检测装置(2)的探头会捕捉到漏磁场信号;由于主检测装置(1)对于沿周向开展的缺陷的探测能力较弱,容易引起漏查,这时引入沿周向励磁的副检测装置(2)探测到沿周向开展的缺陷的明显的漏磁信号,提高检测精度;
编码器轮(72)时刻贴紧炉管内表面,编码器轮(72)随着前进时,带动编码器(71)旋转,编码器(71)每旋转一定角度就会向数据采集卡的信号接收器发送一个电脉冲信号,这个电脉冲信号将会被数据采集卡处理成里程数据;同时,探头所探测到的信号将被传递到数据采集卡的信号接收端,并被数据采集卡转换成漏磁数据;两组检测装置的两组漏磁数据由数据采集卡发送到工程计算机,完成了沿各个方向开展的缺陷的扫查;编码器(71)随着编码器轮(72)旋转最终产生的里程数据由数据采集卡发送到工程计算机,实现了对缺陷的定位;两组检测装置探测到的数据由工程计算机处理最终生成两组检测报告,通过两组报告的整合最终实现对炉管缺陷的全面检查。
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