CN113640372B - 管道无损检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道无损检测设备,涉及无损检测技术领域，包括移动载体，其在管道中随管中流体而移动或通过行进机构而移动；探头检测组件，探头检测组件包括安装在移动载体上的检测部件，检测部件具有检测端，检测端内封装有检测探头；还包括数据处理单元、第一信号调理单元和第二信号调理单元，检测探头包括激励线圈、接收线圈和无源谐振线圈，无源谐振线圈位于激励线圈、接收线圈之间。本发明在检测时无需增加额外引入磁化处理设备，大大减小了系统体积，以此降低了本发明检测系统对管道内部清洁度要求，提高了检测系统的管道通过性，并大大降低了系统成本开销。

Description

管道无损检测设备

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，具体而言，涉及一种管道无损检测设备。

背景技术

管道完整性是关乎油气运输安全的重要因素，管道业主对此非常关注，由于管道腐蚀或打孔盗油等破坏方式，造成管道完整性失效，将导致重大经济损失、环境和社会影响；因此需定期对管道进行检测，以发现管道腐蚀、变形、泄漏等失效情况，以保证管道安全可靠运行。

当前，漏磁检测、超声检测等方法广泛应用于管道缺陷检测，成为保障管道安全运输的重要预控手段，对排除管道风险因素具有重大意义。上述检测方法凭借较好的缺陷定性及定量分析能力，能有效评价管道运行状态，间接降低了管道事故的发生率，避免造成国民经济的重大损失及人员的重大伤亡。然而，漏磁检测仪器重量大，对介质的流量、流速及压力有一定要求；检测前需要多次清管，对管道清洁度要求高；漏磁检测仪器由3-4节组成，长度较长，通过性易受影响。超声检测则需要耦合剂，检测速度慢，检测时间长，有一定的近场盲区。为克服上述检测方法中设备体积大、通过性差、对管道内部清洁度要求高、检测效率低等问题，提出了应用于导电性管道检测的涡流检测。

涡流检测是当下针对管道结构表面/近表面缺陷进行定量无损评估的有效方法，具有对表面及近表面浅缺陷检测能力高、非接触、快速检测等优点，成为保障管道安全运输的重要预控手段，对排除管道风险因素具有重大意义。

现有涡流本发明的检测探头一般包括激励线圈和感应线圈（检测线圈），利用激励线圈产生变化的磁场在被检测件（试件）表面感应形成涡流场，涡流场大小和形状会受到激励大小、线圈的参数、试件的材质等影响。当检测探头经过缺陷时，原本的涡流在缺陷处绕行，从而会对涡流产生扰动，进而影响涡流所产生的磁场。通过检测线圈或者磁传感器来检测磁场的变化，对检测信号的相位、幅值等特征提取，就可以对缺陷进行定性、定量分析。涡流检测探头灵敏度与提离高度一直是涡流检测领域的热点，而激励线圈与检测线圈之间的耦合度是影响检测探头灵敏度与提离高度的重要因素，因此如何提高激励线圈与检测线圈之间的耦合度是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管道无损检测设备，有效克服现有涡流检测探头激励线圈与接收线圈之间耦合度低进而导致检测探头灵敏度与提离高度低的问题。

为实现本发明目的，采用的技术方案为：管道无损检测设备，包括：

移动载体，移动载体主要用于对探头检测组件等进行承载安装，移动载体可直接为管状结构，也可通过在移动载体上配置其他结构使移动载体在管道中随管中流体而移动或通过行进机构而移动。

探头检测组件，探头检测组件包括安装在移动载体上的检测部件，检测部件具有检测端，检测部件为具有检测端的整体结构，此处，检测部件上的检测端可以为一个也可以为多个，即，此处检测部上检测端的数量并不限定；当管道无损检测设备位于管道内时，检测端靠近管道内壁，而检测端内封装有检测探头，检测探头主要用于对管道内壁缺陷进行检测，此处，探头检测组件既可以为只有一个检测部件，探头检测组件也可以为多个检测部件共同构成；同理，此处探头检测组件也可以为一个也可以为多个。

管道无损检测设备还包括数据处理单元、第一信号调理单元和第二信号调理单元，检测探头包括激励线圈、接收线圈和无源谐振线圈，无源谐振线圈位于激励线圈、接收线圈之间；

所述数据处理单元还用于产生激励信号，数据处理单元、第一信号调理单元、激励线圈顺次连接，接收线圈、第二信号调理单元、数据处理单元顺次连接。

进一步的，所述移动载体包括筒形舱体和密封皮碗，此处，主要提供了在管道内可随管中流体而移动的移动载体结构，此时，筒形舱体负责对探头检测组件、密封皮碗承载安装，当管道无损检测设备进入到管道内后，密封皮碗为碗装，密封皮碗为柔性材质，密封皮碗边缘与管道内壁接触贴合时，密封皮碗边缘与管道内壁之间形成密封，密封皮碗则负责将管道内部分为前后两个腔室，通过密封皮碗前后两个腔室的液体压力值不同，使管道无损检测设备在管道内移动；密封皮碗和探头检测组件均安装在筒形舱体上，密封皮碗和探头检测组件安装后，密封皮碗的中心与探头检测组件的中心均在筒形舱体的中心轴线上，管道无损检测设备进入在管道内后，筒形舱体的中心轴线与管道的中心轴线在同一直线上，密封皮碗位于探头检测组件前方，由于密封皮碗边缘与管道内壁贴合，使管道无损检测设备在前进时，密封皮碗对管道内壁进行清理，且密封皮碗的密封端朝向与探头检测组件的弹性检测端朝向一致并与移动载体的移动方向相反，即，当移动载体向前移动时，密封皮碗的密封端和弹性检测端则向后延伸，当当移动载体向后移动时，密封皮碗的密封端和弹性检测端则向前延伸，使移动载体在前进时，密封皮碗与弹性检测端顺应管道内壁前进。

进一步的，所述数据处理单元、第一信号调理单元和第二信号调理单元均安装在筒形舱体内，且筒形舱体内还设有电池组件，电池组件为数据处理单元供电。

进一步的，所述移动载体的头部还设有防撞板，防撞板对移动载体的头部进行包覆或直接安装在移动载体前端端面，防撞板一方面对移动载体的头部进行保护，另一方面，可降低移动载体在前进过程中受到的撞击时的撞击力。

进一步的，所述探头检测组件至少为两组，每组探头检测组件沿移动载体的轴心线依次设置于移动载体的外侧，此处，探头检测组件设置在移动载体的外侧是指弹性检测组件在安装后检测端位于移动载体的外侧，并不是泛指探头检测组件的整个结构均位于移动载体的外侧；每组探头检测组件中的检测部件为多个，多个检测部件上的检测探头总检测范围覆盖管道的周向管壁，通过多个检测部件上的检测探头共同配合，使管道无损检测设备在管道内前进时，管道的整个圆周面均能被检测到，使管道无损检测设备在前进过程中不需要进行旋转。

进一步的，所述检测端为弹性检测端，弹性检测端不仅自身可变形，且弹性检测端的弹性运动方向为管道径向，使弹性检测端在受外物阻碍或外力时可产生变形，当管道无损检测设备放置在管道内后，以在检测时每个弹性检测端能够与管道的内壁相抵，使弹性检测端外侧与管道内壁抵拢。

进一步的，所述弹性检测端为弹性材料制成，且检测探头包裹在弹性材料内，弹性检测端在生产制作的同时检测探头即被封装，使检测探头不需要在弹性检测端生产完成后再进行安装，不仅使检测探头的封装效果，且使弹性检测端的生产效率大大提高。

进一步的，所述弹性检测端与管道内壁相抵的一侧均具有一检测接触面，即弹性检测端与管道内壁之间为面接触，由于弹性检测端自身也可产生变形，使弹性检测端在与管道内壁相抵时，检测接触面与管道内壁相贴合。

进一步的，所述检测部件还具有连接端，连接端与弹性检测端可为不同材质也可为同种材质，连接端与弹性检测端为一体结构，主要是指连接端与弹性检测端固定为一体结构或自身即为一体结构，此处连接端的材质并不做具体限定，连接端安装在移动载体上，使检测部件被安装在移动载体上，而检测部件在安装固定后，弹性检测端可在其弹性作用下绕连接端作径向运动，使弹性检测端在受外物阻碍或外力时可产生变形。

进一步的，所述检测部件还具有过渡连接段，过渡连接段位于连接端与弹性检测端之间，即连接端、过渡连接段、弹性检测端为一体结构，主要是指连接端与过渡连接段之间、过渡连接段与弹性检测端之间固定为一体结构或检测部件自身即为一体结构，且连接端与移动载体垂直连接，优先指连接端的表面与移动载体的表面垂直，当然，此处连接端与移动载体也可平行连接，即连接端表面与移动载体表面平行，此时，连接端抱合固定在移动载体上。

进一步的，所述探头检测组件还包括环状连接部，环状连接部与弹性检测端可为不同材质也可为同种材质，探头检测组件中的多个检测部件间隔分布于环状连接部外周缘，环状连接部与检测部件固定为一体结构或自身即为一体结构，此处环状连接部的材质并不做具体限定，环状连接部可直接套接固定在移动载体上，环状连接部也可套接在移动载体上后间接固定，弹性检测端可在其弹性作用下绕环状连接部作径向运动，使弹性检测端在受外物阻碍或外力时可产生变形。

进一步的，所述检测部件还具有过渡连接段，过渡连接段位于环状连接部与弹性检测端之间，环状连接部、过渡连接段、弹性检测端为一体结构，主要是指环状连接部与过渡连接段之间、过渡连接段与弹性检测端之间固定为一体结构或探头检测组件自身即为一体结构。

进一步的，所述第一信号调理单元包括顺次连接的数模转换模块及第一信号放大模块；所述第二信号调理单元包括顺次连接的第二信号放大模块与模数转换模块。

进一步的，所述系统还包括与数据处理单元双向连接的管理控制单元和/或上位机。

进一步的，所述激励线圈、无源谐振线圈与接收线圈的几何中心处于同一直线上。

进一步的，所述激励线圈为差分线圈，无源谐振线圈与接收线圈为绝对式线圈。

进一步的，所述激励线圈、无源谐振线圈与接收线圈为PCB平面线圈或FPC平面线圈。

进一步的，所述激励线圈包括两个对称设置的矩形励磁线圈。

进一步的，所述无源谐振线圈包括串联连接、呈分层设置的多个PCB谐振子线圈；所述接收线圈包括串联连接、呈分层设置的多个PCB接收子线圈。

进一步的，所述无源谐振线圈串联连接有谐振点调节电容。

进一步的，所述移动载体上还设有用于获取里程数据的里程检测组件，里程检测组件通过检测移动载体在管道内前进的位置得出检测探头检测的位置，以此来得出管道缺陷的位置。

进一步的，所述里程检测组件包括支撑杆、轮支架、里程轮和里程检测器，支撑杆在移动载体上可上下摆动，轮支架在支撑杆上可左右摆动，此处，主要突出轮支架的摆动方向与支撑杆的摆动方向为两个不同的方向，即此处也可将支撑杆设置成左右摆动，将轮支架设置为上下摆动，里程轮转动安装在轮支架上，管道无损检测设备在管道内前进时，里程轮压紧在管道内壁，随着管道无损检测设备前进，里程轮进行转动，而里程检测器设于轮支架上并可根据里程轮的旋转圈数获得里程数据，里程检测器输出端与数据处理单元连接，根据里程轮的周长以及里程轮转动的圈数计算出移动载体前进的位置，从而得出检测探头的位置，得出管道的缺陷位置。

进一步的，所述轮支架邻近感应器一端设有密封端盖，密封端盖呈帽盖状，密封端盖与轮支架之间构成嵌置腔，嵌置腔优先采用密封腔室，嵌置腔也为非密封腔室，里程检测器设于嵌置腔中。

进一步的，所述支撑杆与移动载体之间还连接有弹簧，弹簧、支撑杆、移动载体三者之间构成三角形结构，弹簧通过自身的弹力，此种情况主要适用于支撑杆相对于移动载体上下摆动，轮支架相对于支撑杆左右摆动；当支撑杆相对于移动载体左右摆动，轮支架相对于支撑杆上下摆动时，弹簧则连接在支撑杆与轮支架之间。

进一步的，所述移动载体上还安装有安装座，支撑杆铰接安装在安装座上，使支撑杆通过安装座安装在移动载体上，安装座直接固定在移动载体上，避免支撑杆直接与移动载体铰接。

进一步的，所述支撑杆与轮支架的连接处开设有一开口槽，轮支架铰接安装在开口槽内，轮支架的铰接点位于开口槽内，轮支架的铰接点可通过开口槽四周进行保护。

进一步的，所述开口槽位于支撑杆的端面上，且开口槽呈矩形，此处，开口槽并未只能为矩形，开口槽的具体形状可根据实际安装情况进行设计，此处只是给出了开口槽的一个优选方式。

进一步的，所述里程检测组件为多个，多个里程检测组件沿移动载体的圆周方向间隔布置，相邻两个里程检测组件的间距可相等也可不等，此处并不对相邻两个里程检测组件的间距进行限定。

本发明的有益效果是,

（1）数据处理单元、第一信号调理单元、第二信号调理单元和检测探头构成涡流检测，无需增加额外引入磁化处理设备，大大减小了系统体积，由于检测探头具备一定的提离检测能力，从而大大降低了对管道内部清洁度要求；同时，本发明基于该检测探头高度集成，不仅提高了本发明在管道内的通过性，并大大降低了系统成本开销。进一步地，本发明在激励线圈与接收线圈之间引入无源谐振线圈，能够增强激励线圈与接收线圈之间的耦合，以此显著提高能量传输效率，进而提高检测探头灵敏度，使探头能够在更高提离高度对管道缺陷进行准确检测，提高了探头的缺陷检测能力。

（2）通过将数据处理单元、第一信号调理单元、第二信号调理单元、电池组件和管理控制单元等集成在筒形舱体，使整体结构设计更为紧凑，外形较小，易于通过小曲率的管道弯头，并且可进行里程检测，也可在高压环境下正常作业，不会进水短路。

（3）通过将检测端设置为弹性检测端，并使弹性检测端的弹性运动方向为管道径向，使得在检测时弹性检测端能够始终保持与管道内壁相抵接、贴合，进而提高信号质量和检测的准确性。

（4）通过将探头检测组件设置为至少两组，并使多个检测探头总检测范围覆盖管道的周向管壁，这样使得检测范围可有效覆盖管道的一个完整周向内壁，实现360°且无死角的移动检测，避免了只设置一组且由于弹性检测端需要作径向运动而存在间隔导致的无法覆盖完整周向管壁的问题。

（5）通过将弹性检测端采用弹性材料制成，并将检测探头包裹在弹性材料内，实现探头的密封，使其具有较好的耐水压性能，并且弹性检测端通过特定的角度，可保证探头与管壁良好的贴合，并提供足够的支撑力，防止检测探头在检测时的抖动，更为稳定。

（6）通过设置里程检测器，用于采集本发明搭载的移动载体的里程信息，以此对管道缺陷进行精准定位。

（7）通过设置上位机，用于分析检测探头反馈的检测信息，以此判断管道是否出现缺陷并定位出现缺陷的管道位置；同时，上位机还可将上述数据分析结果传输至服务器，实现数据的存储与共享，实现不同管道的缺陷信息溯源管理。

（8）使激励线圈、无源谐振线圈与接收线圈的几何中心处于同一直线，能够最大程度提高能量传输效率。

（9）激励线圈为差分线圈，无源谐振线圈与接收线圈为绝对式线圈，差分能够在线圈中心区域形成均匀涡流，在检测到缺陷时中间涡流区域能够产生明显的涡流的改变，进而改变磁场，便于分辨出缺陷部分。

（10）探头采用PCB平面线圈或FPC平面线圈，具有体积小、对表面缺陷灵敏度高的特点；同时，由于有效提离量小，因此对缺陷的敏感性高，在涡流检测领域具有广阔的应用前景；进一步地，PCB线圈易于直接制造，易于永久性地固定在运动组件上；此外，当采用FPC平面线圈时，FPC平面线圈具有足有的柔韧性，允许线圈与待检测管道表面保持一致，因此本检测探头在检测复杂表面几何形状方面也有十分广阔的应用前景。

（11）呈多层结构设置的接收子线圈在谐振线圈的作用下，不仅能够提高检测灵敏度，同时降低最佳检测频率，还能有效降低对激励信号的要求。同时，采用多个谐振子线圈、接收子线圈创建的多线圈阵列，能够增加检测范围进而减少检测时间。

（12）通过调节谐振点调节电容的容值调节线圈谐振点，进而提升检测探头的检测能力，以适用于更广泛的测试环境。

附图说明

图1为本发明提供的管道内检测装置的立体结构示意图；

图2为本发明提供的管道内检测装置的前视示意图，该前视示意图也示出了两组探头检测组件于密封皮碗上的投影或透视；

图3为本发明提供的管道内检测装置的探头检测组件的一种实施结构的结构示意图；

图4为图3所示检测部件的侧视图；

图5为图3所示检测部件的立体截面示意图；

图6为本发明提供的管道内检测装置的探头检测组件的另一种实施结构的立体示意图；

图7为图6所示探头检测组件的剖面结构示意图；

图8本发明提供的管道内检测装置的结构示意图；

图9为本发明提供的管道内检测装置的剖面结构示意图；

图10为里程轮检测装置的结构示意图；

图11为里程轮检测装置的剖面结构示意图；

图12为本发明提供的检测系统示意图；

图13为本发明提供的激励线圈图；

图14为本发明提供的谐振线圈图；

图15为本发明提供的接收线圈图；

图16为本发明提供的引入谐振线圈前后的检测效果对比示意图；

图17为本发明提供的被测试件带有不同尺寸不同类型人工缺陷的铁磁性平板试件的检测示意图；

图18为本发明提供的对不同倾斜角度缺陷的在5mm提离情况下的检测结果图；

图19为本发明提供的对X80钢质管道缺陷的整体检测示意图；

图20为本发明提供的对X80钢质管道缺陷的单个检测探头检测示意图；

图21为本发明提供的里程轮检测示意图；

图22为本发明提供的移动载体的加速度检测结果示意图；

图23为本发明提供的移动载体的欧拉角检测结果示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1-移动载体；11-筒形舱体；12-电池组件；2-探头检测组件；21-连接端；22-过渡连接段；23-弹性检测端；24-检测探头； 21’-环状连接部；22’-过渡连接段；23’-弹性检测端；3-里程检测组件；31-安装座；32-支撑杆；33-轮支架；34-里程轮；35-弹簧；36-开口槽；37-密封端盖；38-里程检测器；4-防撞板；5-密封皮碗；6-耐压连接线；7-耐压连接头；8-螺栓；9-隔环。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种管道无损检测设备，包括移动载体1、探头检测组件2，探头检测组件2固定或转动安装在移动载体1上，探头检测组件2通过移动载体1在管道中的移动而对管道内壁进行检测，而探头检测组件2的检测内容可根据实际所需而搭载的不同检测功能的检测探头24决定。

正常情况下，移动载体1的轴心线与管道的轴心线相平行，移动载体1可通过搭载的行进机构或其他结构在管道内自动前进或随流体前进，当移动载体1通过搭载其他结构在管道中通过流体的作用而移动时，该作用为流体在流动时作用于移动载体1前后侧的压力差而产生的推动作用，当移动载体1通过搭载行进机构在管道中通过流体的作用而移动时，该行进机构具体可以包括设于移动载体1内的驱动机构以及设于移动载体1上的行进轮，该行进轮由驱动机构驱动而转动，具体可以是，行进轮分别设置在移动载体1的两端，探头检测组件2可设置在行进轮之间的移动载体1上，而行进机构可外置或设于移动载体1内，而行进机构可采用现有技术。

该探头检测组件2包括安装在移动载体1上的检测部件，检测部件具有检测端，检测端内封装有检测探头24，移动载体1在前进过程中，检测探头24与管道内壁对应，使检测探头24对管道内壁进行检测。

如图12所示，本实施例提供的管道无损检测设备还包括数据处理单元、第一信号调理单元、第二信号调理单元，检测探头24包括互感的激励线圈、接收线圈，还包括无源谐振线圈，无源谐振线圈位于激励线圈、接收线圈之间；数据处理单元、第一信号调理单元、激励线圈顺次连接，接收线圈、第二信号调理单元、数据处理单元顺次连接。其中，数据处理单元用于产生激励信号至第一信号调理单元，同时用于接收第二信号调理单元反馈的检测信息，同时还用于MPU校准，RTC校时等。作为一选项，本示例中数据处理单元具体为FPGA，数据处理能力强，且成本低。

在本实施例中，数据处理单元、第一信号调理单元、第二信号调理单元和检测探头24构成涡流检测系统，无需增加额外引入磁化处理设备，大大减小了系统体积，且由于检测探头具备一定的提离检测能力，从而大大降低了对管道内部清洁度要求；同时，本发明提供的管道无损检测设备基于该检测探头高度集成，不仅提高了本发明在管道内的通过性，并大大降低了系统成本开销；进一步地，激励线圈在激励信号作用下产生初级磁场，激励线圈与接收线圈互感，激励线圈能量无线传输至接收线圈，本发明在激励线圈与接收线圈之间引入无源谐振线圈，进而增强激励线圈与接收线圈之间的耦合，以此显著提高发射线圈与接收线圈之间的能量传输效率，进而提高检测探头24灵敏度，使检测探头24能够在更高提离高度对管道缺陷进行准确检测，提高了检测探头24的缺陷检测能力。

在一些其他实施方式中，如图1、图8、图9所示，当移动载体1通过流体的作用而移动时，移动载体1的结构可包括筒形舱体11和密封皮碗5，探头检测组件2安装在筒形舱体11上，此时，可将筒形舱体11的外形设置呈筒状结构，使其内部具有容纳腔体，以便于安装相关的电子器件，以使得整体结构设置更为紧凑、合理。密封皮碗5结构类似于碗状，其外径一般比管道内径大3-6%，密封皮碗5的密封端朝向与探头检测组件2的检测端朝向一致，均背离移动载体1的移动方向，且密封皮碗5与管道内壁形成一定的过盈量，并使密封皮碗5与管道内壁密封配合，此时，通过密封皮碗5两侧的压力差，使移动载体1在管道内自动前进。此处，优先将密封皮碗5安装在探头检测组件2的前方，使移动载体1在前进时，由于密封皮碗5的边缘与管道内壁贴合，移动载体1在前进时，密封皮碗5同时可对管道内壁进行清理，使检测探头24在对管道内壁的检测更加精准。该密封皮碗5可设置为多个，此时，至少一个密封皮碗5位于探头检测组件2的前方即可，通过多个密封皮碗5的配合，可以防止其中一个密封皮碗5变形之后因漏气而导致设备无法前进的风险。同时，可将数据处理单元、第一信号调理单元和第二信号调理单元均安装在筒形舱体11内，且筒形舱体11内还设有电池组件12，电池组件12为检测探头24、数据处理单元、第一信号调理单元和第二信号调理单元供电。

所述移动载体1的头部还设有防撞板4，防撞板4通过橡胶材料制成，不仅避免本发明在高速前进过程时因直接撞击到管道的弯头处而使筒形舱体11受到损伤，且避免撞击过程中因冲击过大而导致筒形舱体11内的数据处理单元、第一信号调理单元、第二信号调理单元、电池组件12受到破坏。

当密封皮碗5和探头检测组件2为两组时，其中一组密封皮碗5和探头检测组件2通过法兰和螺栓8紧固安装于筒形舱体11，另一组密封皮碗5和探头检测组件2也通过法兰和螺栓8紧固安装在筒形舱体11后端，并为了在密封皮碗5的后侧为探头检测组件2提供一定的活动空间，探头检测组件2与相邻的密封皮碗5之间还可设置隔环9。

在一些其他实施方式中，如图1、图2所示，探头检测组件2至少为两组，每组探头检测组件2沿移动载体1的轴心线依次设置于移动载体1的外侧，每组探头检测组件2中的检测部件为多个，相邻两组探测检测组件的检测部件呈交错设置，使多个检测部件上的检测探头24总检测范围覆盖管道的周向管壁，使移动载体1在前进过程中，多个检测探头24共同配合，使多个检测探头24共同完成对管道整个内壁的检测，保证了检测的全面性。

在一些具体实施方式中，检测端为弹性检测端23，使探头检测组件2中的每个检测部件均通过其弹性检测端23对管道内壁进行检测，而弹性检测端23的弹性运动方向为管道径向，这样能够使每个弹性检测端23在对管道内壁进行检测时与管道的内壁相抵，并在移动检测时通过弹性检测端23的弹性可保持有效的与管内壁接触，并提供较为稳定的支撑力，进而提高信号质量和检测的准确性，也实现了探头的密封和使其具有较好的耐水压性能。

此处需要解释的是，弹性检测端23与管道的内壁相抵中的“相抵”，其包括面相抵和线相抵，具体可根据所搭载的检测探头24的检测方式或检测对象而定。

在一些其他实施方式中，弹性检测端23为弹性材料制成，且检测探头24包裹在弹性材料内，使弹性检测端23因而具有弹性，并可径向运动，这样就会使得处于自然状态下或者受力较小时，同一探头检测组件2中的相邻两个弹性检测端23之间存在间隔，导致无法对整个圆周整体覆盖，也就是说，一组探头检测组件2中的弹性检测探头24的检测范围总和也不能完整覆盖管道的周向管壁，因此，通过将探头检测组件2设有至少两组，每组探头检测部件沿移动载体1的轴心线依次设置于移动载体1的外侧，并且在移动载体1的轴心线方向上，相邻两组探测检测组件上的弹性检测端23呈交错设置，这样就能够通过两组探测检测组件的配合使得每个弹性检测端23的总检测范围覆盖管道的周向管壁，从而实现对管内壁的360°且无死角的检测，检测更为全面和有效。

关于两组以上的探头检测组件2的交错设置，主要是为了使得每个弹性检测端23的检测范围能够覆盖整个圆周，并可具备一定的重复宽度；例如，以面相抵为例，相抵的接触面即单个检测探头24的检测覆盖面宽度为W，弹性检测端23的设置数量为n，管道内径为D₁，则具备关系: ；在计算出N₁后，向上取偶数整，即得到需要设置的探头数量n，前后端设置探头数量为n/2。

这样一来，便可通过两组探测检测组件实现对圆周的整体覆盖，而在设置有三组或三组以上的N组时，也需要具备以上的关系，也就是在计算出N₁后，向上取整数，即得到需要设置的探头数量n，前后每组设置的探头数量为n/N且相互错开。

在一些具体实施方式中，弹性检测端23所采用的弹性材料是具有较高弹性及韧性的橡胶材料或聚氨酯材料制成，其中，作为实施优选的，弹性材料是橡胶材料。

在一些具体实施方式中，如图3、图4所示，所述弹性检测端23与管道内壁相抵的一侧均具有一检测接触面，弹性检测端23在与管道内壁相抵时，检测接触面与管道内壁相贴合。弹性检测端23其在检测时其通过该检测接触面与管道的内壁抵接并贴合，而该检测接触面大小与检测探头24检测范围基本一致，这样能够更好的进行检测；其中的贴合，可以理解为该检测接触面与管道内壁的形状相匹配，也就是在贴合后能够相吻合。

可以理解的是，由于弹性检测端23具有弹性，并且需要满足在检测时其检测接触面与管壁相贴合，也就是说，在弹性检测端23处于自然状态或不受力状态时，该检测接触面或弹性检测端23是与移动载体1的轴心线是不平行的，且存在一定的夹角α，而该夹角优选为3°-7°范围内，具体角度设置可根据所采用的弹性材料而定，这样就能够使得在检测之前探头检测组件2检测端的直径由大于管道内壁直径的状态变为检测时基本等于管道内壁直径的状态，同时又相贴合。

如图1至图5所示，本实施例中提供探头检测组件2可以为分体式结构，即，探头检测组件2包括以移动载体1的轴心线环绕布设的多个检测部件，此时，检测部件整体为弹性材料制成，且检测部件包括连接端21、弹性检测端23，检测探头24安装在弹性检测端23内，弹性检测端23可在其弹性作用下绕连接端21作径向运动。这样一来，检测部件在安装时则直接通过连接端21安装在移动载体1上，而弹性检测端23的延伸端相对连接端21形成一个自由端，该自由端可在检测时受管壁的挤压时可在其弹性作用下绕连接端21作径向运动，进而保证探头与管壁良好的贴合，并提供足够的支撑力，防止检测探头24在检测时的抖动，更为稳定。

具体的，如图3所示，在连接端21上设有连接孔和定位孔，定位孔用于其在移动载体1上的定位，连接孔则在定位孔进行定位后通过紧固件等连接结构固定在移动载体1上；当然也可以采用其他的现有安装结构，并不做限制。

为了更好的构造出检测部件，并使构造出的检测部件能够与管道内壁相贴合的结构，如图2至图4所示，连接端21与弹性检测端23之间设置过渡连接段22，并使连接端21与移动载体1垂直连接，使过渡连接段22可起到的一个过渡连接的作用，由此使得弹性检测端23能够通过小角度如5°范围内的弹性变形即可与管道内壁相贴合。

当探头检测组件2为分体式结构时，探头检测组件2可直接采用模具一体成型，并在成型过程中直接将检测探头24封装在探头检测组件2中，该检测探头24为无损检测探头24。而且，使得 ，其中R₁为弹性检测端23内端的半径，D₁为管道内径，R₂为弹性检测端23外端的半径，R₂比R1稍大，在检测探头24安装位置确定的情况下，探头检测组件2在管道内壁压缩变形，使α角度变为接近于0度，这样可以保证检测探头24与管壁的贴合效果。

如图6至图8所示，本实施例中提供的探头检测组件2可以为整体式结构，生产过程中探头检测组件2可通过模具一次成型，此时，探头检测组件2包括环状连接部21’和多个检测部件，此时，检测部件即为弹性检测端23，而多个弹性检测端23’沿环状连接部21’的圆周方向间隔分布，且检测探头24封装在检测部件内，弹性检测端23’可在其弹性作用下绕环状连接部21’作径向运动；同时，而探头检测组件2可整体弹性材料制成，成型后的探头检测组件2在安装时，直接通过环状连接部21’套接在移动载体1上即可，这样更便于探头检测组件2的一体安装，安装更为方便。

当整体式结构的探头检测组件2在安装时，环状连接部21’与移动载体1垂直连接，且还可在环状连接部21’与弹性检测端23’之间设置过渡连接段22’，如图7所示，此时，过渡连接段22’可起到的一个过渡连接的作用，由此使得弹性检测端23’能够通过小角度如5°范围内的弹性变形即可与管道内壁相贴合。

当整体式结构的探头检测组件2，且探头检测组件2为两组时，两组探头检测组件2上的弹性检测端23’在周向上具有一定的角度差值，使得检测探头24的实现圆周全覆盖，比如：一组探头检测组件2具有N个沿圆周均布的弹性检测端23’，则前后两组探头检测组件2的角度差值为 ；设计角度使 ，其中D₁为管道内径，R₁为弹性检测端23’内端的半径，R₂为弹性检测端23’内端的半径，R₂比R₁稍大，以此可使得弹性检测端23’在管壁中受内壁挤压后，弹性检测端23’基本与管内壁平齐 。

在一些其他实施方式中，第一信号调理单元包括顺次连接的数模转换模块及第一信号放大模块；所述第二信号调理单元包括顺次连接的第二信号放大模块与模数转换模块。更为具体地，数模转换模块为ADC芯片；第一信号放大模块具体为功率放大器；第二信号调理单元包括用于提供5V工作电压的电源稳压芯片、用于提供3.3V工作电压的电源稳压芯片；还包括用于对信号进行放大的运算放大器；用于提供4.096V电压的标准电压芯片，4.096V电压经过分压后得到2.048V电压提供至运算放大器，采用差分放大后输出给ADC芯片（模数转换模块）；ADC采集芯片为16位、1MSPS、真差分输入、数模转换器，提供SPI接口输出采集到的检测数据至数据处理单元；还包括4位双电源收发器，支持双向电平转换，ADC转换出的信号与数据处理单元提供的时钟均通过此芯片，使电路获得更强的干扰能力。作为一选项，信号调理单元还包括滤波模块，滤波模块与信号放大模块连接，用于滤除杂波信号。

在一些其他实施方式中，管道无损检测设备还包括与数据处理单元双向连接的管理控制单元、上位机，且管理控制单元同时与上位机连接，上位机与服务器连接。具体地，管理控制单元用于检测探头24自检、IMU自检、配置管理以及数据文件管理等，其中，检测探头24自检即进行启停控制以及实时数据查看；配置管理用于检测参数配置，RTC校时以及设备本地存储参数配置；数据文件管理主要负责数据文件读取以及转换。更进一步地，上位机配置数据采集管理软件，数据处理单元将第二信号调理单元反馈的检测信息（数据）传输至控制管理单元进行存储，控制管理单元经数据管理软件将该反馈信息进一步传输至上位机，或者控制管理单元经无线通信模块将该反馈信息进一步传输至上位机的数据管理软件中，通过上位机中集成的数据管理软件实现对检测信息的分析，以此判断管道是否出现缺陷并定位出现缺陷的管道位置，上位机同时将上述数据分析结果传输至服务器，实现数据的存储与共享。

在一些其他实施方式中，激励线圈、无源谐振线圈与接收线圈的几何中心处于同一直线上，即激励线圈、无源谐振线圈与接收线圈同轴设置，能够最大程度提高能量传输效率。

在一些其他实施方式中，激励线圈、无源谐振线圈与接收线圈为采用铜线螺旋绕制而成的矩形线圈，矩形结构相较于圆形结构更容易区别不同形状的缺陷。

在一些其他实施方式中，激励线圈为差分线圈，无源谐振线圈与接收线圈为绝对式线圈，差分能够在线圈中心区域形成均匀涡流，在检测到缺陷时中间涡流区域能够产生明显的涡流的改变，进而改变磁场，便于分辨出缺陷部分。

在一些其他实施方式中，激励线圈、无源谐振线圈与接收线圈为PCB平面线圈或FPC平面线圈，具有体积小、对表面缺陷灵敏度高的特点；同时，由于有效提离量小，从而对缺陷的敏感性高，在涡流检测领域具有广阔的应用前景。进一步地，PCB平面线圈易于直接制造，易于永久性地固定在运动组件上。此外，FPC平面线圈具有足有的柔韧性，允许线圈与待检测管道表面保持一致，因此本检测探头24在检测复杂表面几何形状方面也有十分广阔的应用前景。

在一些其他实施方式中，激励线圈包括两个对称设置的矩形励磁线圈，以在激励信号作用下产生更加均匀的涡流。

在一些其他实施方式中，如图13所示，本发明激励线圈为单层PCB矩形差分线圈，其长为a1，宽为b1，中间差分区域的线径为d11，其余线的线径为d12，线间距为d13，且d11>d12 。在本实施例中，差分区域的线径范围为0.500-0.510mm，其余线径范围0.250-0.260mm，线间距范围为0.250-0.260mm，整个激励线圈长度范围为56.630-56.640mm，宽度范围为30.520-30.530mm。更为具体地，激励线圈设置有外部激励信号的输入input1、输出接口output1。

在一些其他实施方式中，所述无源谐振线圈包括串联连接、呈分层设置的多个PCB谐振子线圈。作为一优选实施例，检测探头24包括四层无源谐振子线圈，如图14所示，无源谐振子线圈长为a2，宽为b2，铜线线径为d31，线间距为d41。更为具体地，不同无源谐振子线圈之间设置有过孔，通过铜线串联不同层间的无源谐振子线圈。在本实施例中，每层的PCB矩形谐振子线圈的线径范围为0.0880-0.0890mm，线间距范围为0.0880-0.0890mm，长度范围为29.440-29.450mm，宽度范围为29.440-29.450mm。

在一些其他实施方式中，接收线圈包括串联连接、呈分层设置的多个PCB接收子线圈。作为一优选实施例，检测探头24包括四层接收子线圈，如图15所示，接收线子圈长为a3，宽为b3，铜线线径为d51，线间距为d61。不同层接收子线圈之间设置有过孔，通过铜线串联不同层间的接收子线圈。在本实施例中，每层的PCB矩形接收子线圈的线径范围为0.0880-0.0890mm，线间距范围为0.0880-0.0890mm，长度范围为10.430-10.440mm，宽度范围为24.750-24.760mm；更为具体地，在第一层设置有输入接口input2，第四层设置有输出接口output2，通过两个接口连接后端数据处理单元。

作为一优选实施例，本发明检测探头24包括一激励线圈，四层谐振子线圈以及四层接收子线圈，整个探头体积小，便于安装；本发明呈多层结构设置的接收线圈在谐振线圈的作用下，能够提高线圈的电感值等，进而能够更好感应待检测管道的磁通量的变化，不仅能够提高检测灵敏度，同时能够降低最佳检测频率，还能有效降低对激励信号的要求。进一步地，采用多个谐振子线圈、接收子线圈创建的多线圈阵列，能够增加检测范围进而减少检测时间。

在一些其他实施方式中，激励线圈、无源谐振线圈和接收线圈的弯折处均进行45°倒角处理，用于减小电磁干扰和信号发射，当外部信号为高频时，能够减小信号噪声。

在一些其他实施方式中，无源谐振线圈串联连接有电容，经线圈左侧导线与电容连接，当无源谐振线圈包括多个谐振子线圈时，一谐振子线圈串联有一谐振点调节电容，具体在谐振子线圈外部设置了两个过孔用于放置电容，通过该电容容值调节线圈谐振点，进而提升检测探头24的抗干扰度，以适用于更广泛的测试环境。

为进一步说明本发明的发明构思，现对检测原理进行说明：

将管道无损检测设备设于移动载体1上并置于导电性被测管道中，本发明上电开始工作，数据处理单元FPGA通过dds方法，经第一数模转换模块DAC产生正弦波激励信号，经过功率放大器放大到6V施加到激励线圈，激励线圈在激励信号的驱动下产生初级磁场，无源谐振线圈增强了激励线圈与接收线圈以及被测管道的耦合，当被测试件（被测管道）处在初级磁场时，初级磁场在被测试件表面产生涡流，涡流在缺陷处流向发生改变，因为涡流发生了变化，涡流生成的次级磁场发生变化，通过检测接收线圈的磁通量发生变化，进而检测接收线圈的幅值和相位发生变化，因此，将接收到的初级磁场产生的感应电压、次级磁场产生的感应电压（反馈的检测信号）经运算放大器进行放大处理，并经ADC转换出使数据处理单元FPGA可识别的数字信号后传输至数据处理单元，数据处理单元将该反馈的检测信号传输至上位机，上位机对提取该检测信号的幅值和相位值，获取检测信号的幅值及相位变化，结合编码器反馈的编码信号，进而准确检测出被测试件的相关缺陷信息及对应的出现缺陷的管道的位置。

为进一步说明本申请的技术效果，现给出本申请检测探头24引入谐振线圈的具体检测效果图。其中，图16为本申请引入无缘谐振线圈前后的检测对比图，其中，图16（a）、（c）互为参考，图16（e）、（g）互为参考，图16（b）、（d）互为参考，图16（f）、（h）互为参考，且图16（a）—（d）为引入无缘谐振线圈后的检测示意图，图16（e）-（h）为未引入无缘谐振线圈后的检测示意图，图中横坐标均表示检测方向（Detection），单位为cm；图中纵坐标表示幅度值（Amplitude），单位为V。根据图16可以显而易见看出，在同等提离的情况下。引入无缘谐振线圈的检测探头24比未引入无缘谐振线圈的检测探头24的幅值变化更大，并且最高能达到的提离值比没有经过引入无缘谐振线圈的检测探头24更高，具有更优异的检测性能。

进一步地，本申请人工缺陷试样的长、宽、厚分别为450mm、300mm和10mm。图17所示为厚度为10mm、长度为20mm、宽度为2mm的样品中除圆形缺陷外的各种表面缺陷，以及如图18所示宽度为3mm和4mm的缺陷，其中三种缺陷深度（depth）为5mm，倾斜角分别为30°、45°、60°。直径分别为5mm、7mm、10mm的3种不同深度4mm圆形缺陷，3种不同深度4mm、6mm和8mm矩形缺陷，3种深度2mm矩形缺陷具有2mm、3mm和4mm的不同宽度。

图18（a）-图18（d）为利用本发明所述检测探头24对带有不同类型不同尺寸缺陷铁磁性平板缺陷在提离为5mm，移动速度为10mm/s的情况下的检测结果图，其中，图18（a）为对不同倾斜角度缺陷的在5mm提离情况下的检测结果图；图18（b）为对不同尺寸圆形缺陷的在5mm提离情况下的检测结果图；图18（c）为对不同尺寸深度缺陷的在5mm提离情况下的检测结果图；图18（d）为对不同尺度宽度缺陷的在5mm提离情况下的检测结果图；图18的横坐标均表示检测方向（Detection），单位为cm；图中纵坐标表示幅度值（Amplitude），单位为V；当检测探头24经过无缺陷位置时，检测信号幅度不变，当检测探头24经过有缺陷位置时，检测信号幅度发生变化，其中变化的幅度以及时间跟缺陷的尺寸有关，在本次实验中，当缺陷的面积变大或者深度变深时，信号变化幅度变大，并且信号变化时间更长。

图19是利用本发明所述检测探头24对X80钢质管道缺陷的整体检测结果，图中横坐标表示检测探头24以0.5m/s进行运动的时间（s），纵坐标表示缺陷幅值（mv）；图20是利用本发明所述检测探头24对X80钢质管道缺陷的单个检测探头24检测结果，图中横坐标表示检测探头24以0.5m/s进行运动的时间（s），纵坐标表示检测幅值（mv），根据图中幅值变化可以看出本发明检测探头24对管道缺陷具有较好的检测结果。

图22为清管器的加速度检测结果示意图；图23为清管器的欧拉角检测结果示意图；图21-23中横坐标表示检测检测探头24以0.5m/s进行运动的时间（s），纵坐标表示检测幅值（mv）。

在一些其他实施方式中，如图9至图11所示，移动载体1上还设有用于获取里程数据的里程检测组件3，里程检测组件3包括支撑杆32、轮支架33、里程轮34和里程检测器38，支撑杆32在移动载体1上可上下摆动，轮支架33在支撑杆32上可左右摆动，里程轮34转动安装在轮支架33上，使里程检测组件3在移动载体1上可进行四个方向的摆动，当本发明在管道内前进时，里程轮34轮面压紧在管道内壁上，通过里程轮34轮面与管道内壁之间的摩擦，使本发明在前进的同时里程轮34进行转动。该里程检测器38设于轮支架33上并可根据里程轮34的旋转圈数获得里程数据，且里程检测器38输出端与数据处理单元连接，具体地，里程检测器38具体为编码器，编码器用于采集移动载体1的里程信息并反馈至数据处理单元，其中图21为里程轮检测示意图；图22为清管器的加速度检测结果示意图。

在一些其他实施方式中，轮支架33邻近感应器一端设有密封端盖37，密封端盖37与轮支架33之间构成嵌置腔，里程检测器38设于嵌置腔中，当里程轮34旋转时，里程检测器38产生脉冲信号，脉冲信号传输给数据处理单元，经过数据处理单元处理后被管理控制单元记录，从而计算出设备运行里程。

在一些其他实施方式中，支撑杆32与移动载体1之间还连接有弹簧35，弹簧35为拉簧，通过弹簧35的作用，使支撑杆32在弹簧35的作用下作径向移动，使里程轮34轮面压紧在管道内壁上，有效增大里程轮34轮面与管道内壁之间的阻力，使本发明在前进时，保证里程轮34进行转动，从而使里程检测器38的检测更加精准。

在一些其他实施方式中，所述移动载体1上还安装有安装座31，安装座31固定在移动载体1的外壁上，支撑杆32铰接在安装座31上，使支撑杆32与移动载体1无直接连接关系，有效避免支撑杆32受外力时直接作用到移动载体1上，使移动载体1可得到有效保护。

在一些其他实施方式中，如图11所示，支撑杆32与轮支架33的连接处开设有一开口槽36，开口槽36内设有摆动连接轴，摆动连接轴的轴向与支撑杆32铰接安装时的铰接轴轴向相垂直，轮支架33通过摆动连接轴铰接在开口槽36内，使轮支架33可在开口槽36摆动的同时，使里程检测组件3结构更加简单。

在一些其他实施方式中，开口槽36位于支撑杆32的端面上，且开口槽36呈矩形，在保证轮支架33可相对支撑杆32摆动的同时，使轮支架33相对支撑杆32的摆动幅度受到一定限制，以此可避免装置在过管道弯头时的卡涩，小范围内的摆动可提高里程轮34计程的准确性。

在一些其他实施方式中，里程检测组件3为多个，多个里程检测组件3沿移动载体1的圆周方向间隔布置，有效避免里程轮34打滑而无法准确记录里程的问题，使多个里程检测可实现相互校准，以此解决某一里程轮34打滑而无法准确记录里程的问题。

通过支撑杆32、轮支架33配合，使安装在轮支架33上的里程轮34可在上、下、左、右四个方向产生位移，当本发明在使用时，可通过弹簧35的作用使支撑杆32向外摆动，从而使轮支架33同步摆动，使安装在轮支架33上的里程轮34压紧在管道内壁上，当管道无损检测设备在前进过程中进行旋转时，通过轮支架33相对支撑杆32摆动，使轮支架33上的里程轮34可随轮支架34产生一定的摆动，有效避免管道无损检测设备在旋转时里程轮34受到扭转力，从而使里程轮34始终压紧在管道内壁，有效避免里程轮34打滑，使里程检测器的检测精度大大提高。

为了使本发明的耐压性和防水性更好，筒形舱体11内各用电部件与里程检测器38、检测探头24的连接均通过具有耐压连接头7的耐压连接线6连接，通过耐压连接线6实现检测探头24、里程检测器38等与内部电路硬件的通信，并且可在高水压环境下正常工作，不会进水短路；而且，筒形舱体11的前后端盖分别配合有密封圈，实现筒体整体密封，以保护电池组件12及电路部件。

本发明在进行使用时，先将本发明送入到管道中，此时，密封皮碗5的边缘与管道内壁贴合，通过密封皮碗5使筒形舱体11位于管道中心，并使管道内部通过皮碗分为两部分；同时，由于探头检测组件2具有弹性，本发明送入管道的同时，探头检测组件2产生一定变形，探头检测组件2上的弹性检测端23贴合在管道内壁上，且通过弹簧35的弹力，使支撑杆32在弹簧35的作用下作径向移动，使里程轮34轮面压紧在管道内壁上。

向管道内送入流体，使密封皮碗5两侧形成压力差，从而使本发明在管道内前进，本发明在前进的同时，弹性检测端23内的检测探头24开始对管道内壁进行检测，而里程检测器38通过里程轮34的转动对里程信息进行采集，检测探头24数据处理单元FPGA通过dds方法，经第一数模转换模块DAC产生正弦波激励信号，经过功率放大器放大到6V施加到激励线圈，激励线圈在激励信号的驱动下产生初级磁场，无源谐振线圈增强了激励线圈与接收线圈以及被测管道的耦合，当被测试件（被测管道）处在初级磁场时，初级磁场在被测试件表面产生涡流，涡流在缺陷处流向发生改变，因为涡流发生了变化，涡流生成的次级磁场发生变化，通过检测接收线圈的磁通量发生变化，进而检测接收线圈的幅值和相位发生变化，因此，将接收到的初级磁场产生的感应电压、次级磁场产生的感应电压（反馈的检测信号）经运算放大器进行放大处理，并经ADC转换出使数据处理单元FPGA可识别的数字信号后传输至数据处理单元，数据处理单元将该反馈的检测信号传输至上位机，上位机对提取该检测信号的幅值和相位值，获取检测信号的幅值及相位变化，结合编码器反馈的编码信号，进而准确检测出被测试件的相关缺陷信息及对应的出现缺陷的管道的位置。

本发明提供的一种管道内检测装置具有以下优点：

1、探头检测组件整体封装效果好，在管道内部高压环境（3-20Mpa）下，可保证探头密封性能；

2、探头检测组件具备高的回弹性能，检测探头与管壁贴合效果好，不会疲劳断裂；

3、探头检测组件采用模具成型，检测探头在内部定位准确，检测探头制造一致性好；

4、探头检测组件封装完成为单个零件，无需其他连接或支撑零件；减小了探头检测组件在管道内运行时掉落零件；

5、通过采用具有无源谐振线圈的检测探头，不仅检测灵敏度高，且允许较高提离值；同时，通过将检测探头与移动载体、里程检测组件集成为一节，提高设备在管道内的通过性。

6、检测探头在探头检测组件生产的同时即进行封装，且由于探头检测组件通过模具注塑成型，使检测探头距离弹性检测端外表面之间的距离可通过模具控制，从而做到合适的尺寸，使检测探头距离待检表面的提离值达到最佳要求，可以优化检测探头信号。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.管道无损检测设备，其特征在于，包括：

移动载体(1)，其在管道中随管中流体而移动或通过行进机构而移动；

探头检测组件(2)，探头检测组件(2)包括安装在移动载体(1)上的检测部件，检测部件具有检测端，检测端内封装有检测探头(24)；

检测端为弹性检测端，弹性检测端的弹性运动方向为管道径向，在检测时每个弹性检测端能够与管道的内壁相抵，且弹性检测端在自然状态或不受力状态时，弹性检测端与移动载体(1)的轴心线之间的夹角为3°-7°；

还包括数据处理单元、第一信号调理单元和第二信号调理单元，检测探头(24)包括激励线圈、接收线圈和无源谐振线圈，无源谐振线圈位于激励线圈、接收线圈之间；

所述激励线圈、无源谐振线圈与接收线圈的几何中心处于同一直线上；

所述无源谐振线圈包括串联连接、呈分层设置的多个PCB谐振子线圈；

所述接收线圈包括串联连接、呈分层设置的多个PCB接收子线圈；

所述数据处理单元还用于产生激励信号，数据处理单元、第一信号调理单元、激励线圈顺次连接，接收线圈、第二信号调理单元、数据处理单元顺次连接；

所述移动载体(1)上还设有用于获取里程数据的里程检测组件(3)，里程检测组件(3)包括支撑杆(32)、轮支架(33)、里程轮(34)和里程检测器(38)，支撑杆(32)在移动载体(1)上可上下摆动，轮支架(33)在支撑杆(32)上可左右摆动，里程轮(34)转动安装在轮支架(33)上，里程检测器(38)设于轮支架(33)上并可根据里程轮(34)的旋转圈数获得里程数据，且里程检测器(38)输出端与数据处理单元连接；所述支撑杆(32)与轮支架(33)的连接处开设有一开口槽(36)，轮支架(33)铰接安装在开口槽(36)内；所述开口槽(36)位于支撑杆(32)的端面上，且开口槽(36)呈矩形；所述移动载体(1)上还安装有安装座(31)，支撑杆(32)铰接安装在安装座(31)上。

2.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述移动载体(1)包括筒形舱体(11)和密封皮碗(5)；密封皮碗(5)和探头检测组件(2)均安装在筒形舱体(11)上，密封皮碗(5)位于探头检测组件(2)前方，且密封皮碗(5)的密封端朝向与探头检测组件(2)的弹性检测端朝向一致并与移动载体(1)的移动方向相反。

3.根据权利要求2所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述数据处理单元、第一信号调理单元和第二信号调理单元均安装在筒形舱体(11)内，且筒形舱体(11)内还设有电池组件(12)，电池组件(12)为数据处理单元供电。

4.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述移动载体(1)的头部还设有防撞板(4)。

5.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述探头检测组件(2)至少为两组，每组探头检测组件(2)沿移动载体(1)的轴心线依次设置于移动载体(1)的外侧，每组探头检测组件(2)中的检测部件为多个，多个检测部件上的检测探头(24)总检测范围覆盖管道的周向管壁。

6.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述弹性检测端为弹性材料制成，且检测探头(24)包裹在弹性材料内。

7.根据权利要求5所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述弹性检测端与管道内壁相抵的一侧均具有一检测接触面，弹性检测端在与管道内壁相抵时，检测接触面与管道内壁相贴合。

8.根据权利要求5所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述检测部件还具有连接端(21)，连接端(21)安装在移动载体(1)上，弹性检测端可在其弹性作用下绕连接端(21)作径向运动。

9.根据权利要求8所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述检测部件还具有过渡连接段，过渡连接段位于连接端(21)与弹性检测端之间，且连接端(21)与移动载体(1)垂直连接。

10.根据权利要求5所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述探头检测组件(2)还包括环状连接部(21’)，探头检测组件(2)中的多个检测部件间隔分布于环状连接部(21’)外周缘，弹性检测端可在其弹性作用下绕环状连接部(21’)作径向运动，且环状连接部(21’)套接在移动载体(1)上。

11.根据权利要求10所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述检测部件还具有过渡连接段，过渡连接段位于环状连接部(21’)与弹性检测端之间。

12.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述第一信号调理单元包括顺次连接的数模转换模块及第一信号放大模块；所述第二信号调理单元包括顺次连接的第二信号放大模块与模数转换模块。

13.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，还包括与数据处理单元双向连接的管理控制单元和/或上位机。

14.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述激励线圈为差分线圈。

15.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述激励线圈、无源谐振线圈与接收线圈为PCB平面线圈。

16.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述激励线圈包括两个对称设置的矩形励磁线圈。

17.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述无源谐振线圈串联连接有谐振点调节电容。

18.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述轮支架(33)邻近感应器一端设有密封端盖(37)，密封端盖(37)与轮支架(33)之间构成嵌置腔，里程检测器(38)设于嵌置腔中。

19.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述支撑杆(32)与移动载体(1)之间还连接有弹簧(35)。

20.根据权利要求1所述的管道无损检测设备，其特征在于，所述里程检测组件(3)为多个，多个里程检测组件(3)沿移动载体(1)的圆周方向间隔布置。

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