CN114993218A - 管道厚度的检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道厚度的检测装置,其特征在于,包括探头、固定夹具、信号传输线、信号监测机构以及终端,所述信号传输线用于连接所述探头和信号监测机构,所述终端通过有线和/或无线的连接方式与所述信号监测机构连接;所述固定夹具用于将所述检测探头固定在待测管道上,所述固定夹具包括底座、连接在所述底座两侧的夹臂、连接所述底座和夹臂的合页以及用于固定和调节两个所述夹臂之间间距的调节机构;所述探头可拆卸地固定在所述底座上;所述探头为电磁超声探头。本发明的管道厚度的检测装置,通过固定夹具将探头可拆卸的固定在管道上,方便探头的移动,同时采用电磁超声探头,无需采用耦合剂使探头与管道紧贴。
Description
技术领域
本发明属于超声波测厚技术领域,具体涉及一种分离式管道厚度远程在线电磁超声波检测装置及检测方法。
背景技术
在电站、石油化工等领域,金属管道的腐蚀冲刷减薄是导致在役管道失效的主要原因之一,会缩短管道的运行周期和设备的使用寿命,增加检修成本以及人力的投入。如果对管道的厚度不进行定期的检测或者实时监测,就不能及时掌握管道厚度的变化情况,当管道因腐蚀冲刷减薄导致发生泄露的时候,会影响正常的安全生产的稳定运行。
超声波测厚技术是目前对管道进行无损检测最常用的技术,即利用超声波进行厚度测量,原理是当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头,通过精确测量超声波在材料中的时间来确定被测材料的厚度。目前,现有的超声波测厚技术主要有以下特点及不足:
(1)目前,实际应用的探头多为压电超声波探头,探头必须使用耦合剂进行耦合,探头与被测件之间必须紧密地结合,对被测件表面的清洁度要求高,测量前需要对被测件表面的油污、灰尘以及氧化物进行清理,并且探头激发出来的是纵波,声速较快,不稳定,检测精度不高,因此,采用压电超声波探头增加了测量人员的检测工作量,影响了测量的效率和精度。
(2)目前,超声波测厚主要用于常温管道的测厚,基本上无法满足对在役高温管道的精确测量,主要是高温下耦合剂不稳定,容易导致超声波仪器读数不稳定甚至错误;并且,超声波在高温管道、常温管道的传播速度是变化的,温度升高,超声波的传播速度降低,因此,现有技术只能显示所服役温度的检测,无法实时根据管道温度来调整超声波声速,实现高温管道的精准测量。
(3)目前,超声波测厚系统大都采用的是有线信号的传输接收,限制了超声波测厚仪使用的便捷性,在不影响管线布局的情况下,无法远距离监测现场管道的运行情况。
(4)目前,对超声波探头的固定基本上采用的都是通过扎带进行直接固定,长时间服役,在在役管道振动的情况下,会发生松动,导致探头脱落或者滑动,影响检测位置以及测量位置的检测精度。
综上所述,针对上述超声波测厚系统所存在的不足,亟需开发一种分离式的能够适用于高温管道厚度的远程在线电磁超声波检测装置及检测方法,用于解决现有测厚技术对待测管件表面清洁度要求高、需要耦合剂、不能测量高温管道、检测装置体积大以及探头固定不稳定等问题。
发明内容
有鉴于此,为了克服现有技术的缺陷和达到上述目的,本发明的目的是提供一种改进的管道厚度的检测装置。
为了达到上述目的,本发明采用以下的技术方案:
一种管道厚度的检测装置,包括探头、固定夹具、信号传输线、信号监测机构以及终端,所述信号传输线用于连接所述探头和信号监测机构,所述终端通过有线和/或无线的连接方式与所述信号监测机构连接;所述固定夹具用于将所述检测探头固定在待测管道上,所述固定夹具包括底座、连接在所述底座两侧的夹臂、连接所述底座和夹臂的合页以及用于固定和调节两个所述夹臂之间间距的调节机构;所述探头可拆卸地固定在所述底座上;所述探头为电磁超声探头。在一些实施例中,夹臂靠近管道的一侧设置有垫片,可采用耐高温橡胶,以更稳固地将固定夹具固定在待测管道上。
根据本发明的一些优选实施方面,所述信号监测机构和/或终端中设置有温度补偿计算模块,所述温度补偿计算模块用于在测量待测管道的厚度时进行温度补偿计算。
根据本发明的一些优选实施方面,所述温度补偿计算按照如下公式进行:
v1=v0-4-0.54(T1-T0)
式中:v1为超声波在实际温度下管道材料中传播的声速,v0为超声波在起始参考温度下管道材料中传播的声速,T1为待测管道的实际温度,T0为起始参考温度。
通过测量多组超声波在不同温度下材料中的声速,统计出声速随温度的变化趋势,声速变化值与温度变化值呈线性关系,因此,对变化值的曲线进行线性拟合,得出上述温度补偿计算公式。
根据上述的公式计算得到超声波在实际温度下管道材料中传播的声速v1,再根据厚度的计算公式:计算得到管道厚度。该式中,d为待测管道的厚度,v为超声波声速,在温度补偿的情况下,即为v1,t为超声波在待测件的传播时间。
根据本发明的一些优选实施方面,所述探头包括壳体、设置在所述壳体内的磁铁和感应线圈、设置在所述壳体靠近管道一侧的陶瓷衬底以及设置在所述壳体侧壁上的热电偶,所述壳体上设置有连接端子,所述热电偶、感应线圈与所述连接端子电性连接。热电偶用于实时监测收集高温管道的温度,为计算高温下的超声波声速提供实时的温度,为监测机构提供温度补偿。
根据本发明的一些优选实施方面,所述连接端子包括与所述感应线圈连接的超声波信号端子和与热电偶连接的温度信号端子;所述信号传输线包括与所述超声波信号端子连接的超声波信号传输线以及与所述温度信号端子连接的温度信号传输线。
根据本发明的一些优选实施方面,所述调节机构包括设置在其中一个夹臂上的挂钩、设置在剩余一个夹臂上的挂杆以及用于带动所述挂杆移动的把手,所述把手上设置有横杆,所述挂杆与所述横杆螺纹连接,所述挂杆远离所述横杆的一端用于与所述挂钩配合连接。通过调节机构调节两个夹臂之间的间距,使得固定夹具能够适用于更多规格的管道上;且可以单手操作,不需要额外的工具,可提高工作效率,减少工作量。在一些实施例中,具有把手的夹臂上设置有支架,所述把手与支架转动连接。
根据本发明的一些优选实施方面,所述调节机构包括设置在具有所述把手的夹臂上的防脱组件,所述防脱组件包括延伸板和贯穿所述延伸板厚度方向的插销,所述插销的长度大于所述把手的宽度,所述把手位于所述插销和夹臂之间,插销的延伸方向与把手的延伸方向垂直。防脱组件为保险设计,防止把手转动解锁,使得固定夹具更稳固的固定在管道上。
根据本发明的一些优选实施方面,所述热电偶下端与待测管道之间的间距小于所述陶瓷衬底与管道之间的间距,使得更精准的测量管道温度,进行温度补偿计算。
根据本发明的一些优选实施方面,所述底座上开设有安装孔,所述壳体上开设有与所述安装孔对应的腰型孔,通过在所述安装孔和腰型孔内设置固定件用于固定所述探头的位置,并可以调整探头的位置,匹配待测管道。在一些实施例中,底座上开设有与热电偶匹配的贯穿槽,探头壳体侧面的热电偶容纳在贯穿槽内。
本发明还提供了一种如上所述的检测装置进行管道厚度的检测方法,包括如下步骤:将所述探头安装至固定夹具的底座上后,再通过调节装置将固定夹具安装至待测管道上,通过信号传输线将探头和信号监测机构连接,通过终端进行测量控制。测量时,通过终端发出测量指令,信号监测机构接收测量指令后通过超声波信号传输线控制探头发出超声波,并将经过待测件返回后的超声波电信号传输到信号监测机构,以得到相应的时间间隔;同时通过温度信号传输线控制热电偶对管道温度进行测量,并将温度结果信号返回信号监测机构。信号监测机构得到相应的时间和温度,通过上述的公式进行温度补偿计算,最终得到在该实际温度下管道的壁厚,并将最终结果发送至终端,终端接收到结果后进行显示。
由于采用了以上的技术方案,相较于现有技术,本发明的有益之处在于:本发明的管道厚度的检测装置,通过固定夹具将探头可拆卸的固定在管道上,方便探头的移动,同时采用电磁超声探头,无需采用耦合剂使探头与管道紧贴;采用终端通过有线或无线的方式控制信号监测机构采集超声波和温度信号,进而计算管道厚度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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为本发明优选实施例中管道厚度的检测装置的结构示意图;
图2为本发明优选实施例中探头的立体图;
图3为本发明优选实施例中探头与固定夹具装配后的立体图;
图4为本发明优选实施例中探头与固定夹具装配后另一视角的立体图;
附图中,1-待测管道;2-探头;3-固定夹具;4-信号传输线;5-信号监测机构;6-移动终端;21-陶瓷衬底;22-热电偶;23-腰型孔;24-连接端子;25-壳体;26-定位杆;31-夹臂;32-合页;33-底座;34-调节机构;35-固定件;36-耐高温橡胶;37-挂钩;38-挂杆;39-把手;310-插销;311-螺母;312-支架;313-延伸板;314-横杆;51-天线;52-开关;53-指示灯。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例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的实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
实施例1管道厚度的检测装置
如图1-4所示,本实施例中的管道厚度的检测装置,包括探头2、固定夹具3、信号传输线4、信号监测机构5和终端6。固定夹具3用于将检测探头2固定在待测管道1上。
信号传输线4包括超声波信号传输线4以及温度信号传输线4,用于连接探头2和信号监测机构5。超声波信号传输线4用于将监测机构5发出的检测指令发送给探头2,产生的超声波经过待测件返回后,再将超声波电信号传输到监测机构5,用于计算对应的时间间隔。温度信号传输线4用于连接探头2上的热电偶22和监测机构5,是将管道实时温度反馈给监测机构5,用于给超声波声速进行温度补偿,精准测量高温管道的厚度。
终端6通过无线的连接方式与信号监测机构5连接。信号监测机构5包括电池、无线传输模块、超声波信号和温度连接端口、天线51、开关52、指示灯53等。信号监测机构5的作用主要是用于给超声波探头2的感应线圈提供电流,接收检测信号指令并进行监测,接受探头2反射回来的超声波信号,并对接受的信号进行处理;通过4G、Bluetooth等无线传输模块传送至移动终端6进行显示。电池用于给探头2感应线圈提供电流,并给自身的运转提供电源;无线传输模块是利用4G、Bluetooth等无线传输技术进行信号的传输,可克服有线传输的弊端;超声波信号和温度连接端口分别用来连接探头2返回来的超声波信号以及待测管件的实时温度。
移动终端6用于发出测试指令,并用于接收结果和显示结果,将接收到的结果信息显示在终端6界面,用于实时监测管道厚度的变化,并显示管道的实时温度,方便检测人员掌握管道的精确厚度以及实时温度等管道的运行情况。
本实施例中的探头2为电磁超声波探头2,其利用电磁超声脉冲产生声波,具有不需要耦合剂、对表面的清洁度要求低、可测量大壁厚尺寸等优点。探头2包括壳体25、设置在壳体25内的磁铁和感应线圈、设置在壳体25靠近管道一侧的陶瓷衬底21以及设置在壳体25侧壁上的热电偶22,壳体25上设置有连接端子24,热电偶22、感应线圈与连接端子24电性连接。本实施例中的探头2利用磁铁和感应线圈的电磁效应产生超声,超声波以横波的形式在被测件内传播,信号传输稳定、不需要耦合剂,对管道表面的清洁度要求低。陶瓷衬底21有利于在高温管道上保证优异的强度,在高温下不会变软或者变形,影响测量精度,并具有良好的隔热效果;热电偶22用于实时监测收集高温管道的温度,为计算高温下的超声波声速提供实时的温度,为监测机构5提供温度补偿。
与超声波信号传输线4以及温度信号传输线4、以及超声波信号和温度连接端口相对应的,连接端子24包括与感应线圈连接的超声波信号端子和与热电偶22连接的温度信号端子;超声波信号传输线4与超声波信号端子连接,温度信号传输线4与温度信号端子连接。
固定夹具3包括底座33、连接在底座33两侧的夹臂31、连接底座33和夹臂31的合页32以及用于固定和调节两个夹臂31之间间距的调节机构34;探头2可拆卸地固定在底座33上。本实施例中,夹臂31靠近管道的一侧设置有垫片,可采用耐高温橡胶36,以起到缓冲作用,且更稳固地将固定夹具3固定在待测管道1上。
底座33上开设有安装孔,安装孔也可采用腰圆孔的形式。壳体25上开设有与安装孔对应的腰型孔23,通过在安装孔和腰型孔23内设置固定件35用于固定探头2的位置,并可以调整探头2的位置,匹配待测管道1。本实施例中,底座33上开设有与热电偶22匹配的贯穿槽,探头2壳体25侧面的热电偶22容纳在贯穿槽内。同时,本实施例中壳体25的侧面上还设置有定位杆26,底座33上开设有定位槽,安装探头2时将定位杆26配合安装在定位槽中,实现快速定位安装。
如图1所示,本实施例中,热电偶22的延伸方向为待测管道1的径向方向,以使得热电偶22的下端与待测管道1更好地贴合。同时,热电偶22下端与待测管道1之间的间距小于陶瓷衬底21与管道之间的间距,使得更精准的测量管道温度,进行温度补偿计算。
调节机构34包括设置在其中一个夹臂31上的挂钩37、设置在剩余一个夹臂31上防脱组件、挂杆38以及用于带动挂杆38移动的把手39,把手39上设置有横杆314,挂杆38与横杆314螺纹连接,挂杆38远离横杆314的一端用于与挂钩37配合连接。挂杆38靠近挂钩37的一端为三角形设置,三角形的底边可以挂设在挂钩37中,以实现两个夹臂31之间的连接。通过调节机构34调节两个夹臂31之间的间距,使得固定夹具3能够适用于更多规格的管道上;且可以单手操作,不需要额外的工具,可提高工作效率,减少工作量。
本实施例中,具有把手39的夹臂31上设置有支架312,把手39与支架312转动连接。防脱组件包括固定在夹臂31上的延伸板313和贯穿延伸板313厚度方向的插销310,插销310的长度大于把手39的宽度,把手39位于插销310和夹臂31之间,且插销的延伸方向与把手的延伸方向垂直。防脱组件为保险设计,防止把手39转动解锁,使得固定夹具3更稳固的固定在管道上。
为了更好的调节紧固程度,本实施例中的把手39上设置有横杆314,挂杆38远离挂钩37的一端螺纹连接在横杆314上,以更好地调整两个夹臂31之间的间距和松紧程度。同时设置有螺母311以进一步防脱,保证安全。
本实施例中的安装底座33可调节探头2的上下高度,用于调节探头2与待测面的接触距离,可以保证探头2与待测面具有更好的贴合以及稳定性。夹臂31用于将底座33固定包覆在管道上,夹臂31内侧与管道接触面采用耐高温橡胶36,起到垫片的作用,在夹具3紧固时起到缓冲,与接触面完全密合。合页32用于连接底座33与夹臂31。调节机构34是当夹臂31与管壁抱紧时,用来调节锁紧的程度。把手39是当松紧调节完成后,通过扣下把手39,完成夹具3的锁紧。防脱组件用于对把手39的固定,防止在管道振动环境下,夹具3长期服役出现松动、脱落,导致测量不稳定或者不精确。
由于声波在温度差异较大的材料中传播时,声速会随材料温度发生改变,即同种材料,不同温度下声速值不是恒定的。为了更精准的测量具有一定温度下管道的壁厚,本实施例中在信号监测机构5中设置有温度补偿计算模块,温度补偿计算模块用于在测量待测管道1的厚度时进行温度补偿计算。具体的,温度补偿计算按照如下公式进行:
v1=v0-4-0.54(T1-T0)
式中:v1为超声波在实际温度下管道材料中传播的声速,v0为超声波在起始参考温度下管道材料中传播的声速,T1为待测管道1的实际温度,T0为起始参考温度。
通过测量多组超声波在不同温度下材料中的声速,统计出声速随温度的变化趋势,声速变化值与温度变化值呈线性关系,因此,对变化值的曲线进行线性拟合,得出上述温度补偿计算公式。
通过在监测机构内设置起始参数,设置起始温度为室温,起始参考温度下超声波在管道中传播的声速为3244m/s;在测量高温管道的厚度时,利用热电偶22采集管道的实时温度,通过信号传输至监测机构,利用上述公式换算,计算出此实际温度下的超声波传播声速,利用声速在管道内的传播时间,精准测量出高温下管道的厚度。若不进行温度补偿,其计算采用的声速为起始设置的声速,随着温度的升高,超声波的声速是降低的,因此,其测出的管道厚度偏厚,影响正常对管道壁厚运行情况的判断。
根据上述的公式计算得到超声波在实际温度下管道材料中传播的声速v1,再根据厚度的计算公式:计算得到管道厚度。该式中,d为待测管道1的厚度,v为超声波声速,在温度补偿的情况下,即为v1,t为超声波在待测件的传播时间。
实施例2管道厚度的检测方法
本实施例中提供一种基于如上的检测装置进行管道厚度的检测方法,包括如下步骤:将探头2安装至固定夹具3的底座33上后,再通过调节装置将固定夹具3安装至待测管道1上,通过信号传输线4将探头2和信号监测机构5连接,通过终端6控制进行测量。测量时,通过终端发出测量指令,信号检测机构接收测量指令后通过超声波信号传输线控制探头发出超声波,并将经过待测件返回后的超声波电信号传输到信号监测机构,以得到相应的时间间隔;同时通过温度信号传输线控制热电偶对管道温度进行测量,并将温度结果信号返回信号监测机构。信号监测机构得到相应的时间和温度,通过上述的公式进行温度补偿计算,最终得到在该实际温度下管道的壁厚,并将最终结果发送至终端,终端接收到结果后进行显示。
具体的,本实施例中的检测方法包括以下步骤:
第一步:将探头2放入到夹具3上探头2的固定位置,并将探头2上的热电偶22一起放入到贯穿槽内,热电偶22垂直放入,避免弯折,热电偶22下端与待测管道1之间的间距小于陶瓷衬底21与管道之间的间距。定位杆对应插入在底座的定位槽中。
第二步:上下调节探头2的高度,调节到使探头2的位置可以贴合到管道表面,然后通过固定件35将探头2固定到夹具3上。
第三步:打开夹具3的夹臂31,将夹具3底座33放到管道表面,通过合页32,将紧固夹臂31固定在管道上。
第四步:调节挂杆38与横杆的相对位置,确保把手39锁定后,夹具3在管道上是紧固的状态。
第五步:将挂杆38放入到挂钩37内,转动扣下把手39,完成夹具3的固定锁定。
第六步:检查探头2在管道面上的贴合情况,如果贴合度不好,重复第二步;检查夹具3的紧固状况,如果夹具3的紧固状态较松,重复第四步和第五步。
第七步:将防松插销310插入孔内,压紧把手39,然后两端用螺帽将防松插销310固定。
第八步:将超声波信号传输线4、温度线信号传输线4的两端分别对应与探头2上的连接端子和监测机构5上的连接端口相连。
第九步:安装好无线信号传输天线51,打开监测机构5的控制开关52,启动监测设备,指示灯53亮起,说明设备处于正常工作状态。
第十步:通过终端进入管道厚度监测界面,点击“读取数据”按钮,在测量结果显示界面显示处测量的管道厚度和管道温度,完成管道厚度的检测。
上述步骤采取先将探头固定至夹具上,再将夹具安装至管道上的方式。因为探头往夹具上安装需要用螺丝固定,如果是先装夹具,就需要在管道上面操作拧螺丝的过程,特别是对高处管道安装不方便。先装探头到夹具上,就直接可以在管道上卡装,方便快捷。
以下采用实施例1中的检测装置对一个外径大约48mm、壁厚大约3.68mm、温度大约230℃的高温液体运输管道进行厚度检测,进一步说明本实施例的方案。检测的操作步骤如下:
第一步:选择适用于管径48mm左右的固定夹具3。
第二步:将探头2放入到夹具3上探头2的固定位置,并将探头2上的热电偶22一起放入到旁边的贯穿槽内,热电偶22垂直放入,避免弯折,调节探头2上下高度,选择探头2接触面以及热电偶22检测端与待测面接触的位置,用固定件35将探头2固定。定位杆对应插入在底座的定位槽中。
第三步:打开夹具3的夹臂31,将夹具3的底座33放到管道表面,通过合页32将夹臂31固定在管道上。
第四步:调节挂杆38与横杆的相对的位置,确保把手39锁定后,夹具3在管道上是紧固的状态。
第五步:将挂杆38的三角形部分放入挂钩37内,转动把手39,完成夹具3的固定锁定。
第六步:检查探头2在管道面上的贴合情况,如果贴合度不好,重复第二步;检查夹具3的紧固状况,如果夹具3的紧固状态较松,重复第四步和第五步。
第七步:将防松插销310插入孔内,压紧把手39,然后两端用螺帽将防松插销310固定。
第八步:将超声波信号传输线4、温度线信号传输线4的两端分别与高温检测探头2和监测机构5相连。
第九步:安装无线信号传输天线51,打开监测机构5控制开关52,启动监测设备,指示灯53亮起,说明设备处于正常工作状态。
第十步:通过终端进入管道厚度监测界面,点击“读取数据”按钮,在测量结果显示界面显示处测量的管道厚度和管道温度,完成管道厚度的检测。
第十二步:读取检测结果:高温管道厚度为3.67mm,温度:232℃。如果不进行温度补偿计算,则实际测得的管道厚度为5.92mm。
本发明的管道厚度的检测装置,适用于表面清洁度低、无需耦合剂、高温管道测量以及对探头检测模块尺寸要求小等工况,有利于提高检测效率以及测量精度。同时适用于常温、高温管道厚度的在线测量,应用于电站、石油化工等领域金属输送管道厚度的腐蚀冲刷减薄监测。本申请至少具有如下优势:
(1)电磁超声波探头可以克服压电探头需要耦合剂、对管道表面清洁度要求高等缺点。在检测前,无需对管道表面的灰尘、油污以及氧化物进行清理或打磨处理,减少了检测人员的工作量,提高了检测效率。
(2)固定夹具的探头安装底座采用可滑动式安装轨道(腰圆孔的配合调节探头的位置),安装时,可用于调节探头的上下高度,确保高温检测探头以及热电偶的检测端与管道贴合。
(3)本申请的电磁超声波检测装置采用温度补偿设计,通过探头上的热电偶实时采集待测管道的温度,用于补偿高温下超声波的传播速率,可精确测量管道在高温下的厚度。
(4)高温探头和监测机构采用分离式设计,可大大减少探头的尺寸,安装完毕后,不影响管道的尺寸,满足后续管道的保温等处理;并且在高温环境下,监测机构可放置远离管道的位置,减少高温辐射对检测装置内的电子元器件的影响。
(5)采用4G、Bluetooth等无线传输技术进行信号传输,可解决有线传输的局限性,避免远距离布置信号线,以及在不易布置信号线的区域完成检测。即使在没有数据信号的空间,也可以采用Bluetooth进行远程传输。
(6)终端显示控制机构采用移动式设计,可随身携带,方便在现场、办公等区域进行随时监测,数据显示界面不仅可以显示管道的厚度,还可以读取管道的实时温度,用于了解管道的运行情况。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种管道厚度的检测装置,其特征在于,包括探头、固定夹具、信号传输线、信号监测机构以及终端,所述信号传输线用于连接所述探头和信号监测机构,所述终端通过有线和/或无线的连接方式与所述信号监测机构连接;所述固定夹具用于将所述检测探头固定在待测管道上,所述固定夹具包括底座、连接在所述底座两侧的夹臂、连接所述底座和夹臂的合页以及用于固定和调节两个所述夹臂之间间距的调节机构;所述探头可拆卸地固定在所述底座上;所述探头为电磁超声探头。
2.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述信号监测机构和/或终端中设置有温度补偿计算模块,所述温度补偿计算模块用于在测量待测管道的厚度时进行温度补偿计算。
3.根据权利要求2所述的检测装置,其特征在于,所述温度补偿计算按照如下公式进行:
v1=v0-4-0.54(T1-T0)
式中:v1为超声波在实际温度下管道材料中传播的声速,v0为超声波在起始参考温度下管道材料中传播的声速,T1为待测管道的实际温度,T0为起始参考温度。
5.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述探头包括壳体、设置在所述壳体内的磁铁和感应线圈、设置在所述壳体靠近管道一侧的陶瓷衬底以及设置在所述壳体侧壁上的热电偶,所述壳体上设置有连接端子,所述热电偶、感应线圈与所述连接端子电性连接。
6.根据权利要求5所述的检测装置,其特征在于,所述连接端子包括与所述感应线圈连接的超声波信号端子和与热电偶连接的温度信号端子;所述信号传输线包括与所述超声波信号端子连接的超声波信号传输线以及与所述温度信号端子连接的温度信号传输线。
7.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述调节机构包括设置在其中一个夹臂上的挂钩、设置在剩余一个夹臂上的挂杆以及用于带动所述挂杆移动的把手,所述把手上设置有横杆,所述挂杆与所述横杆螺纹连接,所述挂杆远离所述横杆的一端用于与所述挂钩配合连接。
8.根据权利要求7所述的检测装置,其特征在于,所述调节机构包括设置在具有所述把手的夹臂上的防脱组件,所述防脱组件包括设置在该夹臂上的延伸板和贯穿所述延伸板厚度方向的插销,所述插销的长度大于所述把手的宽度,所述把手位于所述插销和夹臂之间。
9.根据权利要求5所述的检测装置,其特征在于,所述热电偶下端与待测管道之间的间距小于所述陶瓷衬底与管道之间的间距。
10.根据权利要求5任意一项所述的检测装置,其特征在于,所述底座上开设有安装孔,所述壳体上开设有与所述安装孔对应的腰型孔,通过在所述安装孔和腰型孔内设置固定件用于固定所述探头的位置。
11.一种如权利要求1-10任意一项所述的检测装置进行管道厚度的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:将所述探头安装至固定夹具的底座上后,再通过调节装置将固定夹具安装至待测管道上,通过信号传输线将探头和信号监测机构连接,通过终端进行测量控制。
12.根据权利要求11所述的检测方法,其特征在于,测量时,通过所述终端发出测量指令,所述信号监测机构接收测量指令后通过超声波信号传输线控制探头发出超声波,并将经过待测管道返回后的超声波电信号传输到信号监测机构,并计算得到相应的时间间隔;同时通过温度信号传输线控制热电偶对管道温度进行测量,并将温度结果信号返回信号监测机构;
信号监测机构得到相应的时间和温度后,进行温度补偿计算和管道厚度的计算,最终得到在实际温度下管道的壁厚,并将最终结果发送至终端,终端接收到结果后进行显示。
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