CN113109430A - 柔性差分涡流传感器、检测系统及方法 - Google Patents

柔性差分涡流传感器、检测系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柔性差分涡流传感器、检测系统及方法,当进行钻杆螺纹区的缺陷检测时,第一柔性基质与第三柔性基质的弧形结构与螺纹表面的曲率相适配,使整个柔性衬底能够更好地与螺纹表面贴合,减少了贴合时的皱褶,且能够完美覆盖在被检螺纹区,提高了对被检表面进行检测的适应性;设于第一柔性基质、第三柔性基质上且呈轴对称分布的差分检测线圈用于检测螺纹缺陷,当差分检测线圈输出信号有幅值变化时,表明该差分检测线圈对应的螺纹区存在缺陷;当差分检测线圈输出信号的幅值变化为零时,表明该差分检测线圈对应的螺纹区不存在缺陷,并且幅值变化大小反映了缺陷的大小,因此实现了螺纹缺陷位置和大小的检测。

Description

柔性差分涡流传感器、检测系统及方法
技术领域
本发明属于石油钻杆螺纹缺陷检测技术,尤其涉及一种用于钻杆螺纹缺陷检测的柔性差分涡流传感器、检测系统及方法。
背景技术
钻杆是石油钻井平台中的关键部件,由于钻杆在地下和海底几百米甚至上万米的深度进行作业,工作环境恶劣且受力十分复杂,因此会导致钻杆螺纹区发生裂纹、断扣、脱扣、漏蚀以及锥度的变化等各种各样的失效形式,给石油的生产和作业带来很大的经济损失。因此对役前和在役的钻杆进行健康诊断变得尤为重要。
由于钻杆为金属材质,对其主要的检测方法有涡流检测、漏磁检测、磁粉检测、磁记忆检测。对于传统的涡流检测,由于螺纹表面不规整、且曲率较大,不能够对钻杆螺纹部分进行检测;漏磁检测也不适用于形状复杂的试件;磁粉检测在检测过程中需要添加磁粉,且需要外部形成磁场,这种方法对被测件表面光滑度要求高,检测范围小且速度慢,不利于提高生产效率。
由于柔性电路制造技术的发展,使得涡流检测进一步的发展,能够制作尺寸更小的涡流探头,且柔性衬底能够进行弯曲折叠,因此对曲率大的复杂结构进行缺陷检测成为一种可能。为了提高检测的灵敏度和空间分辨率,以及更好的适应螺纹健康状态的检测。
柔性涡流传感器因为其柔性衬底能够弯曲折叠,因此可以贴合在钻杆螺纹区进行缺陷检测。如图1所示,取钻杆螺纹的1/4结构2,将矩形柔性涡流传感器1贴合在该螺纹1/4结构2上,由于螺纹1/4结构2表面不规整,且曲率较大,存在弧形部分,因此在贴合时矩形柔性涡流传感器1存在皱褶11以及传感器未覆盖区域12,皱褶11以及未覆盖区域12将导致螺纹结构的部分区域检测不到,且矩形柔性涡流传感器无法确定缺陷的具体位置,检测灵敏度不高。
例如,申请公布号为CN108680638A,名称为平面阵列式柔性电磁传感器、制备方法及应用方法的专利申请文献,公开了平面阵列式柔性电磁传感器的具体结构,将该平面阵列式柔性电磁传感器贴于钻杆螺纹区进行缺陷检测时,不仅存在皱褶以及未覆盖区域的问题,同时还由于差分检测线圈集中于柔性基底中部,导致检测范围小,柔性基底边缘区域覆盖的螺纹区无法检测,差分检测线圈紧邻无法确定缺陷的具体位置等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于钻杆螺纹缺陷检测的柔性差分涡流传感器、检测系统及方法,以克服传统的矩形柔性涡流传感器因在贴合时存在皱褶以及未覆盖区域导致部分螺纹结构无法检测到,以及无法确定缺陷位置,检测灵敏度不高的问题。
第一方面,本发明提供一种用于钻杆螺纹缺陷检测的柔性差分涡流传感器,包括第一柔性基质、第二柔性基质以及第三柔性基质,所述第一柔性基质通过第二柔性基质与所述第三柔性基质连接;所述第一柔性基质、第三柔性基质均呈弧形结构,且所述弧形结构与被检螺纹表面的曲率相适配;
在由所述第一柔性基质、第二柔性基质以及第三柔性基质构成的柔性衬底上设有激励线圈;在所述第一柔性基质上设有至少一个第一差分检测线圈,在所述第三柔性基质上设有至少一个第二差分检测线圈,所述第一差分检测线圈与所述第二差分检测线圈呈轴对称分布。
优选地,所述第一差分检测线圈和第二差分检测线圈均为两个,且两个所述第一差分检测线圈、两个所述第二差分检测线圈均呈阵列布置。
优选地,每个所述第一差分检测线圈、每个所述第二差分检测线圈均呈倾斜布置。
优选地,所述第一差分检测线圈和第二差分检测线圈均由两个相反方向绕制的多匝螺旋线串接而成。
优选地,所述激励线圈为蝶形激励线圈,所述蝶形激励线圈的上部分布满整个第一柔性基质,所述蝶形激励线圈的下部分布满整个第三柔性基质。
优选地,在满足制作工艺要求下,尽可能地增加所述激励线圈的匝数。
优选地,由所述第一柔性基质、第二柔性基质以及第三柔性基质构成的柔性衬底为一体式结构。
优选地,所述柔性差分涡流传感器还包括支撑部、以及用于支撑所述支撑部的支架,所述支撑部与被检螺纹相适配,所述柔性衬底贴合于所述支撑部上。
将柔性衬底贴于支撑部上,支撑部又与被检螺纹相适配,在进行螺纹缺陷检测时,将支撑部贴合于被检螺纹区,使柔性衬底完美覆盖在被检螺纹区,再通过支架移动支撑部,从而移动设于支撑部上的柔性差分涡流传感器,实现了螺纹缺陷的扫描,大大提高了螺纹缺陷的检测效率和检测面积;这种扫描检测方式无需每个检测部位对应贴合一柔性差分涡流传感器,大大降低了检测成本,提高了检测效率。
第二方面,本发明提供一种用于钻杆螺纹缺陷检测的系统,包括如第一方面所述的柔性差分涡流传感器、信号发生器、多路放大电路、多路滤波电路、多路幅值相位检测比较模块以及控制模块;所述放大电路、滤波电路以及幅值相位检测比较模块的数量与所述柔性差分涡流传感器的差分检测线圈的数量一致;
所述信号发生器与所述柔性差分涡流传感器的激励线圈电性连接,所述差分检测线圈与对应的所述放大电路电性连接,所述放大电路、滤波电路以及幅值相位检测比较模块依次电性连接,每路所述幅值相位检测比较模块与所述控制模块电性连接;所述信号发生器还与每路所述幅值相位检测比较模块电性连接。
通过信号发生器向激励线圈通入正弦交流电,在被检螺纹上产生感应涡流,差分检测线圈接收被检螺纹上感应涡流产生的二次感应磁场,并将接收的信号通过放大、滤波处理后再在幅值相位检测比较模块中与信号发生器产生的激励信号进行比较,得到比较后的幅值比和相位差,并将幅值比和相位差进行存储和显示。
优选地,所述幅值相位检测比较模块选用型号为AD8302的幅度测量集成电路。
第三方面,本发明提供一种利用如第二方面所述的用于钻杆螺纹缺陷检测的系统进行螺纹缺陷检测的方法,包括以下步骤:
将柔性差分涡流传感器贴合于被检螺纹表面,或采用柔性差分涡流传感器扫描被检螺纹表面;
向激励线圈通入激励信号,差分检测线圈接收被检螺纹产生的感应信号;
将所述感应信号进行放大、滤波处理后得到检测信号;
对所述检测信号、激励信号均进行幅值检测和相位检测,并将所述检测信号与激励信号的幅值进行比较得到幅值比,将所述检测信号与激励信号的相位进行比较得到相位差;
根据所述幅值比和相位差判断是否存在缺陷,如果幅值比或相位差出现变化,则存在缺陷,且出现变化的时刻所对应的差分检测线圈对应的区域为缺陷所在位置;如果幅值比和相位差均无变化,则不存在缺陷。
有益效果
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明所提供的一种柔性差分涡流传感器,当进行钻杆螺纹区的缺陷检测时,将该柔性差分涡流传感器贴合于被检螺纹区,第一柔性基质与第三柔性基质的弧形结构与螺纹表面的曲率相适配,使整个柔性衬底能够更好地与螺纹表面贴合,减少了贴合时的皱褶,且能够完美覆盖在被检螺纹区,提高了对被检表面进行检测的适应性,降低了漏检率和误检率。
2、设于第一柔性基质、第三柔性基质上且呈轴对称分布的差分检测线圈用于检测螺纹缺陷,当差分检测线圈输出信号有幅值或相位变化时,表明该差分检测线圈对应的螺纹区存在缺陷;当差分检测线圈输出信号的幅值或相位均不变化时,表明该差分检测线圈对应的螺纹区不存在缺陷,并且幅值变化大小反映了缺陷的大小,因此实现了螺纹缺陷位置和大小的检测;采用差分检测线圈来替代传统检测线圈,降低了外界干扰信号的影响,具有更高的灵敏度和信噪比。
3、差分检测线圈呈阵列布置扩大了检测面积,提高了检测效率;差分检测线圈呈倾斜布置,进一步扩大了检测面积和检测效率。
4、激励线圈为蝶形激励线圈,蝶形激励线圈更好地覆盖在被检螺纹区,更加符合螺纹复杂表面,提高了对被检表面进行检测的适应性,提高了检测面积,降低了漏检率;尽可能多地激励线圈匝数进一步提高了检测的灵敏度。
5、增加支架和支撑部为螺纹缺陷检测提供了一种新的检测方式——扫描检测,大大提高了检测效率和检测面积,无需每个检测部位对应贴合一柔性差分涡流传感器,降低了检测成本;当钻杆螺纹区锥度变化时,具有支撑部和支架的柔性差分涡流传感器与螺纹区的提离高度不同,其检测的电压幅值和相位会发生变化,因此能够检测出螺纹区锥度的变化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明背景技术中矩形柔性涡流传感器进行螺纹缺陷检测的示意图;
图2是本发明实施例中柔性差分涡流传感器的结构示意图;
图3是本发明实施例中柔性差分涡流传感器与被检螺纹的贴合示意图;
图4是本发明实施例中蝶形激励线圈的绕制方式示意图;
图5是本发明实施例中支撑部和支架的结构示意图;
图6是本发明实施例中用于钻杆螺纹缺陷检测的系统的结构框图;
其中,1-矩形柔性涡流传感器,11-皱褶,12-未覆盖区域,2-螺纹的1/4结构,3-柔性差分涡流传感器,31-激励线圈,32-第一差分检测线圈,33-第二差分检测线圈,34-第一柔性基质,35-第二柔性基质,36-第三柔性基质,37-支撑部,38-支架,4-对称轴线,5-差分检测线圈的轴线。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
柔性涡流传感器因其柔性衬底可以弯曲折叠,能够实现曲率大的复杂结构的缺陷检测,但是在进行缺陷检测时,将传统的矩形柔性涡流传感器贴合于被检表面,由于存在曲率大的复杂结构,导致贴合时存在皱褶和未覆盖区域,由此导致皱褶和未覆盖区域不能有效检测,并且即使柔性基底能够覆盖到检测区域,也因激励线圈的分布(例如集中在柔性衬底的中部)导致无法检测到边缘区域;同时还存在缺陷的位置无法确定的问题。
基于上述问题,本发明提供一种用于钻杆螺纹缺陷检测的柔性差分涡流传感器、检测系统及方法,由第一柔性基质34、第二柔性基质35以及第三柔性基质36构成的柔性衬底呈“工”字型,且第一柔性基质34与第三柔性基质36的弧形结构与螺纹表面的曲率相适配,使整个柔性衬底能够更好地与螺纹表面贴合,减少了贴合时的皱褶,且能够完美覆盖在被检螺纹区;蝶形激励线圈31布满整个柔性衬底,符合螺纹复杂表面,进一步提高了对被检表面的适应性;再配合差分检测线圈在第一柔性基质34和第三柔性基质36上的轴对称分布、阵列式分布以及倾斜分布能够实现缺陷分布位置以及缺陷大小的检测,提高了检测面积,降低了漏检率和误检率;通过设置支架38和支撑部37,为柔性差分涡流传感器3提供了一种的新安装方式,为缺陷检测提供了一种新的检测方式——扫描检测,大大提高了检测效率和检测面积。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
第一方面,如图2所示,本实施例所提供的一种用于钻杆螺纹缺陷检测的柔性差分涡流传感器3,包括第一柔性基质34、第二柔性基质35以及第三柔性基质36,第一柔性基质34通过第二柔性基质35与第三柔性基质36连接;第一柔性基质34、第三柔性基质36均呈弧形结构,且该弧形结构与被检螺纹表面的曲率相适配。在由第一柔性基质34、第二柔性基质35以及第三柔性基质36构成的柔性衬底上设有激励线圈31;在第一柔性基质34上设有两个第一差分检测线圈31,在第三柔性基质36上设有两个第二差分检测线圈33,第一差分检测线圈31与第二差分检测线圈33呈轴对称分布。
如图3所示,柔性差分涡流传感器3在进行贴合时,第一柔性基质34、第三柔性基质36分别与被贴合面(即被检螺纹表面或支撑面)的凹陷处相贴合,第二柔性基质35与被贴合面的凸起处相贴合,由于第一柔性基质34、第三柔性基质36呈弧形结构,且弧形解耦股与被贴合面的曲率相适配,使第一柔性基质34、第三柔性基质36更完美地贴合于凹陷处,消除了皱褶和未覆盖区,提高了适应性。
如图2所示,本实施例中,两个第一差分检测线圈31呈阵列布置,两个第二差分检测线圈33呈阵列布置,阵列布置增加了检测面积,提高了检测效率;每个差分检测线圈(包括第一差分检测线圈31和第二差分检测线圈33)均为倾斜布置,即差分检测线圈的轴线5与水平方向或竖直方向呈一定夹角,倾斜布置相对于水平布置或竖直布置,进一步提高了检测面积,降低了漏检率。差分检测线圈相对于传统检测线圈,降低了外界干扰信号的影响,具有更高的灵敏度和信噪比。
为了提高检测的灵敏度,在满足制作工艺要求下,尽可能地增加激励线圈31的匝数,从而提高空间磁场强度,使差分检测线圈能够接收到更强的被测螺纹感应出的二次感应磁场。如图4所示,激励线圈31为蝶形激励线圈31,蝶形激励线圈31的上部分布满整个第一柔性基质34,蝶形激励线圈31的下部分布满整个第三柔性基质36,使被柔性衬底覆盖的区域均有激励线圈31覆盖,从而保证了被柔性衬底覆盖的区域均能得到有效的检测。
如图2所示,每个差分检测线圈均由两个相反方向绕制的多匝螺旋线串接而成,即由逆时针方向绕制的多匝螺旋线、顺时针方向绕制的多匝螺旋线串接而成,能够降低外界干扰信号的影响,并且差分检测线圈比单线圈的匝数更多,具有更高的灵敏度和信噪比,能够检测到更大的面积,提高检测效率。
如图4所示,本实施例中,由第一柔性基质34、第二柔性基质35以及第三柔性基质36构成的柔性衬底为一体式结构。激励线圈31与差分检测线圈设于柔性衬底的相邻两层,且激励线圈31位于柔性衬底的外层,差分检测线圈位于柔性衬底的内层,外层与内层为相邻层,这种布置提高了检测的灵敏度。
如图5所示,本实施例中,柔性差分涡流传感器3还包括支撑部37、以及用于支撑该支撑部37的支架38,支撑部37与被检螺纹相适配,柔性衬底贴合于支撑部37上,即设有激励线圈31和差分检测线圈的柔性衬底贴合于支撑部37。由于第一柔性基质34、第三柔性基质36的弧形结构与被检螺纹的曲率相适配,支撑部37又与被检螺纹相适配,因此,第一柔性基质34、第三柔性基质36也能够与支撑部37相适配,将柔性衬底贴于支撑部37上,消除了柔性衬底在支撑部37上的皱褶和未覆盖区,再将贴有柔性衬底的支撑部37贴于被检螺纹处,同样也不存在皱褶和未覆盖区。当贴有柔性衬底的支撑部37绕被检螺纹转动或移动时,通过扫描的方式对整圈被检螺纹进行检测,无需每个检测区域均对应一柔性差分涡流传感器3,在降低检测成本的同时大大提高了检测效率和检测面积。
本实施例柔性差分涡流传感器3的工作原理为:
当柔性差分涡流传感器3贴合于被检螺纹表面时,激励信号输入至激励线圈31中,在被检螺纹上产生感应涡流,差分检测线圈接收被检螺纹上感应涡流产生的二次感应磁场,并将接收的信号经过处理得到检测信号,如果某一差分检测线圈输出的检测信号的幅值或相位发生变化,则表明该差分检测线圈所对应的区域存在缺陷,否则不存在缺陷;并且幅值或相位变化越大表明对应的缺陷越大,既能够实现缺陷位置检测,又能够实现缺陷大小检测。
当柔性差分涡流传感器3贴合于支撑部37,通过扫描方式进行被检螺纹缺陷的检测时,激励信号输入至激励线圈31中,在被检螺纹上产生感应涡流,差分检测线圈接收被检螺纹上感应涡流产生的二次感应磁场,并将接收的信号经过处理得到检测信号,如果某一差分检测线圈输出的检测信号的幅值比或相位差从某一值上升到更大的值,再下降到更小的值,又从更小的值回到原来的值,形成一个类似正弦波形(或从某一值下降到更小的值,再从上升到更大的值,又从更大的值回到原来的值),则表明存在缺陷,且该缺陷在扫描过程中被该差分检测线圈的两个不同单线圈覆盖,则该缺陷位于在扫描过程中两个单线圈均能覆盖的区域;如果某一差分检测线圈输出的检测信号的幅值从某一值先上升、再下降到原来的值(或者从某一值先下降、再上升到原来的值),则表明存在缺陷,且该缺陷在扫描过程中仅被该差分检测线圈中的一个单线圈覆盖,则该缺陷位于在扫描过程中该单线圈能覆盖的区域,具体被左边的单线圈覆盖,还是被右边的单线圈覆盖根据幅值变化趋势来确定。
第二方面,本实施例提供一种用于钻杆螺纹缺陷检测的系统,包括如第一方面所述的柔性差分涡流传感器3、信号发生器、四路放大电路、四路滤波电路、四路幅值相位检测比较模块以及控制模块;放大电路、滤波电路以及幅值相位检测比较模块的数量与差分检测线圈的数量一致。
如图6所示,信号发生器与激励线圈31电性连接,差分检测线圈与对应的放大电路电性连接,放大电路、滤波电路以及幅值相位检测比较模块依次电性连接,每路幅值相位检测比较模块与控制模块电性连接;信号发生器还与每路幅值相位检测比较模块电性连接。
通过信号发生器向激励线圈31通入正弦交流电(即激励信号),同时信号发生器还将激励信号发送给幅值相位检测比较模块;在被检螺纹上产生感应涡流,差分检测线圈接收被检螺纹上感应涡流产生的二次感应磁场,并将接收的信号通过放大、滤波处理后再在幅值相位检测比较模块中与信号发生器产生的激励信号进行比较,得到比较后的幅值比和相位差,并将幅值比和相位差进行存储和显示。
本实施例中,信号发生器用于产生激励信号,并将该激励信号传输给激励线圈31和幅值相位检测比较模块;放大电路用于对差分涡流传感器输出的微弱信号进行放大;滤波电路用于对放大后的信号进行滤波处理;幅值相位检测比较模块用于对检测信号、激励信号均进行幅值检测和相位检测,并将检测信号与激励信号的幅值进行比较得到幅值比,将检测信号与激励信号的相位进行比较得到相位差;控制模块用于将幅值比、相位差进行存储并显示,还用于根据幅值比和相位差判断缺陷所在位置以及大小,并将缺陷位置和大小进行显示。
本实施例中,信号发生器为DDS信号发生器,DDS信号发生器能够产生频率、幅值可调的激励信号;放大电路为两级放大电路;滤波电路为低通滤波电路;幅值相位检测比较模块选用型号为AD8302的幅度测量集成电路,AD8302主要由精密匹配的两个宽带对数检波器、一个相位检波器、输出放大器组、一个偏置单元和一个输出参考电压缓冲器等部分组成,能同时测量从低频到2.7GHz频率范围内的两输入信号之间的幅度比;控制模块包括控制器和显示屏,控制器为单片机、微处理器、PLC等等,显示屏为触摸显示屏。
第三方面,本实施例提供一种利用如第二方面所述的用于钻杆螺纹缺陷检测的系统进行螺纹缺陷检测的方法,包括以下步骤:
将柔性差分涡流传感器3贴合于被检螺纹表面,或采用柔性差分涡流传感器3扫描被检螺纹表面;
通过信号发生器向激励线圈31通入激励信号,差分检测线圈接收被检螺纹产生的感应信号;
将所述感应信号进行放大、滤波处理后得到检测信号;
对所述检测信号、激励信号均进行幅值检测和相位检测,并将所述检测信号与激励信号的幅值进行比较得到幅值比,将所述检测信号与激励信号的相位进行比较得到相位差;
根据所述幅值比和相位差判断是否存在缺陷,如果幅值比或相位差出现变化,则存在缺陷,且出现变化的时刻所对应的差分检测线圈对应的区域为缺陷所在位置;如果幅值比和相位差均无变化,则不存在缺陷。
以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或变型,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于钻杆螺纹缺陷检测的柔性差分涡流传感器,其特征在于,包括第一柔性基质、第二柔性基质以及第三柔性基质,所述第一柔性基质通过第二柔性基质与所述第三柔性基质连接;所述第一柔性基质、第三柔性基质均呈弧形结构,且所述弧形结构与被检螺纹表面的曲率相适配;
在由所述第一柔性基质、第二柔性基质以及第三柔性基质构成的柔性衬底上设有激励线圈;在所述第一柔性基质上设有至少一个第一差分检测线圈,在所述第三柔性基质上设有至少一个第二差分检测线圈,所述第一差分检测线圈与所述第二差分检测线圈呈轴对称分布。
2.如权利要求1所述的柔性差分涡流传感器,其特征在于,所述第一差分检测线圈和第二差分检测线圈均为两个,且两个所述第一差分检测线圈、两个所述第二差分检测线圈均呈阵列布置。
3.如权利要求1所述的柔性差分涡流传感器,其特征在于,每个所述第一差分检测线圈、每个所述第二差分检测线圈均呈倾斜布置。
4.如权利要求1所述的柔性差分涡流传感器,其特征在于,所述激励线圈为蝶形激励线圈,所述蝶形激励线圈的上部分布满整个第一柔性基质,所述蝶形激励线圈的下部分布满整个第三柔性基质。
5.如权利要求1所述的柔性差分涡流传感器,其特征在于,在满足制作工艺要求下,尽可能地增加所述激励线圈的匝数。
6.如权利要求1所述的柔性差分涡流传感器,其特征在于,由所述第一柔性基质、第二柔性基质以及第三柔性基质构成的柔性衬底为一体式结构。
7.如权利要求1~6中任一项所述的柔性差分涡流传感器,其特征在于,还包括支撑部、以及用于支撑所述支撑部的支架,所述支撑部与被检螺纹相适配,所述柔性衬底贴合于所述支撑部上。
8.一种用于钻杆螺纹缺陷检测的系统,其特征在于:包括权利要求1~7中任一项所述的柔性差分涡流传感器、信号发生器、多路放大电路、多路滤波电路、多路幅值相位检测比较模块以及控制模块;所述放大电路、滤波电路以及幅值相位检测比较模块的数量与所述柔性差分涡流传感器的差分检测线圈的数量一致;
所述信号发生器与所述柔性差分涡流传感器的激励线圈电性连接,所述差分检测线圈与对应的所述放大电路电性连接,所述放大电路、滤波电路以及幅值相位检测比较模块依次电性连接,每路所述幅值相位检测比较模块与所述控制模块电性连接;所述信号发生器还与每路所述幅值相位检测比较模块电性连接。
9.如权利要求8所述的一种用于钻杆螺纹缺陷检测的系统,其特征在于:所述幅值相位检测比较模块选用型号为AD8302的幅度测量集成电路。
10.一种利用权利要求8或9所述的用于钻杆螺纹缺陷检测的系统进行螺纹缺陷检测的方法,其特征在于,包括以下步骤:
将柔性差分涡流传感器贴合于被检螺纹表面,或采用柔性差分涡流传感器扫描被检螺纹表面;
向激励线圈通入激励信号,差分检测线圈接收被检螺纹产生的感应信号;
将所述感应信号进行放大、滤波处理后得到检测信号;
对所述检测信号、激励信号均进行幅值检测和相位检测,并将所述检测信号与激励信号的幅值进行比较得到幅值比,将所述检测信号与激励信号的相位进行比较得到相位差;
根据所述幅值比和相位差判断是否存在缺陷,如果幅值比或相位差出现变化,则存在缺陷,且出现变化的时刻所对应的差分检测线圈对应的区域为缺陷所在位置;如果幅值比和相位差均无变化,则不存在缺陷。
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