CN207366505U - 一种瞬变电磁管道缺陷扫查装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种瞬变电磁管道缺陷扫查装置，涉及化工集输管道故障检测领域，包括瞬变电磁主机、阵列式传感器组件和数据处理终端。瞬变电磁主机接收启动信号，根据启动信号，发送检测输出脉冲。阵列式传感器组件接收并发送检测输出脉冲，生成阵列反馈脉冲和位移数据，并发送阵列反馈脉冲和位移数据。瞬变电磁主机还接收阵列反馈脉冲和位移数据，根据阵列反馈脉冲和位移数据生成管道检测数据，并发送管道检测数据。数据处理终端根据接收的管道检测数据生成管道缺陷信息和管道三维图形信息。该技术方案缓解了检测点位置准确性差、检测过程耗时长的问题，实现了对集输管道的全面扫查，保证了检测点布局的准确性，提高了检测效率。

Description

一种瞬变电磁管道缺陷扫查装置

技术领域

本实用新型涉及化工集输管道故障检测技术领域，尤其是涉及一种瞬变电磁管道缺陷扫查装置。

背景技术

目前，基础化工和石油炼化装置运行过程中，对重点高腐蚀风险的管线壁厚减薄状态进行监测非常必要，对于管线腐蚀情况的检测通常采用传统的超声波测厚仪进行定点测厚。

超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，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传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：传统的管道定点测厚设备，通常依靠相关风险标准和专家经验选点，具有不稳定性，不能适应现场复杂多变的环境，往往造成漏检的情况，无法检测出严重缺陷区域，为后续工作留下了安全隐患。超声波测厚仪定点测厚保证了剩余壁厚数据的准确性，但无法保证布点位置的准确性。且操作人员采用传统方式进行化工集输管道检测时，操作繁琐复杂，耗费时间长，增加了其使用成本。因此，现有技术存在检测点位置准确性差、检测过程耗时长的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种瞬变电磁管道缺陷扫查装置，以缓解现有技术存在的检测点位置准确性差、检测过程耗时长的技术问题。

本实用新型实施例提供了一种瞬变电磁管道缺陷扫查装置，包括：瞬变电磁主机、阵列式传感器组件和数据处理终端；

瞬变电磁主机分别与阵列式传感器组件和数据处理终端相连接；

瞬变电磁主机接收启动信号，根据启动信号，发送检测输出脉冲；

阵列式传感器组件接收并发送检测输出脉冲，生成阵列反馈脉冲和位移数据，并发送阵列反馈脉冲和位移数据；

瞬变电磁主机还接收阵列反馈脉冲和位移数据，根据阵列反馈脉冲和位移数据生成管道检测数据，并发送管道检测数据；

数据处理终端接收管道检测数据，根据管道检测数据生成管道缺陷信息和管道三维图形信息。

本实用新型实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，阵列式传感器组件包括：安装架、脉冲传感器、位移传感器、通讯器和打点标记器；

安装架上装配有至少三个脉冲传感器，脉冲传感器呈圆弧状分布在安装架的内侧面，位移传感器和打点标记器设置在安装架的内侧面，分别与脉冲传感器、位移传感器、打点标记器相连接的通讯器设置于安装架的外侧面；

脉冲传感器探测管道的腐蚀缺陷情况并生成阵列反馈脉冲；

位移传感器根据移动轨迹生成位移数据；

通讯器发送阵列反馈脉冲和位移数据；

打点标记器根据脉冲传感器发送的阵列反馈脉冲启动打点标记。

本实用新型实施例提供了第二种可能的实施方式，其中，数据处理终端包括： 管道缺陷信息生成模块和三维图形信息生成模块；

管道缺陷信息生成模块根据管道检测数据生成管道缺陷信息；

三维图形信息生成模块根据管道检测数据生成管道三维图形信息。

本实用新型实施例提供了第三种可能的实施方式，其中，瞬变电磁主机包括： 电源、发射线圈、接收线圈、微处理器、内存、串口和显示屏。

本实用新型实施例提供了第四种可能的实施方式，其中，管道缺陷信息包括缺陷位置信息和缺陷值信息。

结合第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第五种可能的实施方式，其中，安装架的外侧面还设置有手柄。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：本实用新型实施例所提供的瞬变电磁管道缺陷扫查装置，包括：瞬变电磁主机、阵列式传感器组件和数据处理终端，瞬变电磁主机分别与阵列式传感器组件和数据处理终端相连接。瞬变电磁主机接收启动信号，根据启动信号，发送检测输出脉冲。阵列式传感器组件接收并发送检测输出脉冲，生成阵列反馈脉冲和位移数据，并发送阵列反馈脉冲和位移数据。瞬变电磁主机还接收阵列反馈脉冲和位移数据，根据阵列反馈脉冲和位移数据生成管道检测数据，并发送管道检测数据。数据处理终端接收管道检测数据，根据管道检测数据生成管道缺陷信息和管道三维图形信息。该技术方案通过采用瞬变电磁主机发射检测输出脉冲，阵列式传感器组件再将反馈回来的阵列反馈脉冲发送至瞬变电磁主机，实现了对化工集输管道的全面缺陷扫查，判断管路的腐蚀状况，进而指导后续的施工维修，简化了检测流程，减少了检测耗时，提高了检测效率，同时保证了检测点位置布局的准确性，改善了管道缺陷检测时发生的漏检情况，增加了管道检测装置的适用范围，缓解了现有技术存在的检测点位置准确性差、检测过程耗时长的技术问题。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的瞬变电磁管道缺陷扫查装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的瞬变电磁管道缺陷扫查装置中，阵列式传感器组件的具体结构示意图。

图标：

100-瞬变电磁主机；200-阵列式传感器组件；210-安装架；220-脉冲传感器；230-位移传感器；240-通讯器；250-打点标记器；260-手柄；300-数据处理终端；310-管道缺陷信息生成模块；320-三维图形信息生成模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

目前，传统的管道定点测厚设备，通常依靠相关风险标准和专家经验选点，不能适应现场复杂多变的环境，超声波测厚仪定点测厚保证了剩余壁厚数据的准确性，但无法保证布点位置的准确性，导致漏检，且操作繁琐复杂，耗费时间长，增加了成本，基于此，本实用新型实施例提供的一种瞬变电磁管道缺陷扫查装置，可以实现对化工集输管道的全面缺陷扫查，简化检测流程，减少检测耗时，保证检测点位置布局的准确性。

参见图1，本实用新型实施例提供的瞬变电磁管道缺陷扫查装置的结构示意图。本实用新型实施例提供的瞬变电磁管道缺陷扫查装置，包括：瞬变电磁主机100、阵列式传感器组件200和数据处理终端300。其中，瞬变电磁主机分别与阵列式传感器组件和数据处理终端相连接。

瞬变电磁主机接收启动信号，根据启动信号，发送检测输出脉冲。进一步的，本实用新型实施例提供的瞬变电磁管道缺陷扫查装置中，瞬变电磁主机100包括：电源、发射线圈、接收线圈、微处理器、内存、串口和显示屏。瞬变电磁主机能够对管道的材质进行确认，对于不同材质的管道，可实现发射频率的多种选择。具体的，瞬变电磁主机以设定的频率产生电磁脉冲信号，电磁脉冲信号穿透化工集输管道的包裹层及管道的本身，采用瞬变电磁法实现管道缺陷检测。瞬变电磁法，是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而探测介质的一种方法。其基本工作方法是：于地面或空中设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次电磁场，并在待测物中产生感应电流，断电后感应电流由于热损耗而随时间衰减。

阵列式传感器组件200接收并发送检测输出脉冲，生成阵列反馈脉冲和位移数据，并发送阵列反馈脉冲和位移数据。参见图2，本实用新型实施例提供的瞬变电磁管道缺陷扫查装置中，阵列式传感器组件的具体结构示意图。进一步的，本实用新型实施例提供的瞬变电磁管道缺陷扫查装置中，阵列式传感器组件200包括：安装架210、脉冲传感器220、位移传感器230、通讯器240和打点标记器250。安装架上装配有至少三个脉冲传感器220，脉冲传感器220、位移传感器230和打点标记器250的数目可以根据管道的范围直径进行扩展，脉冲传感器呈圆弧状分布在安装架的内侧面，安装架为圆弧形安装座，安装座上开设有安装槽，脉冲传感器设置在安装槽内。阵列式传感器组件实现了对管道的全面扫描，使得单次操作扫查的实测面积明显增长，提高检测效率的同时保证了测量数据的准确性。

脉冲传感器探测管道的腐蚀缺陷情况并生成阵列反馈脉冲。将脉冲传感器置于标准试块的外侧对其进行壁厚检测，记录该标准试块的阵列反馈脉冲作为基准，标准试块具有多个标准尺寸。对于存在管道腐蚀或者缺陷损伤的情况，反馈得到的阵列反馈脉冲与标准试块的阵列反馈脉冲之间存在差异，且差异程度与腐蚀损伤程度成正相关。优选的，脉冲传感器采用螺钉与安装座相连接，相邻脉冲传感器的中心线之间的角度范围为：10°~90°，脉冲传感器间距范围为：30mm~150mm，降低了脉冲传感器之间的信号干扰，保证了探测数据的稳定性。位移传感器和打点标记器设置在安装架的内侧面，通讯器分别与脉冲传感器、位移传感器、打点标记器相连接，通讯器设置于安装架的外侧面。

位移传感器根据移动轨迹生成位移数据。具体的，检测人员手持阵列式传感器组件沿管道轴向进行移动，位移传感器记录阵列式传感器组件的移动轨迹，计算得到移动路径和坐标，生成相对应的位移数据。

通讯器发送阵列反馈脉冲和位移数据。具体的，通讯器与瞬变电磁主机相连接，将阵列反馈脉冲和位移数据发送至瞬变电磁主机，脉冲传感器还发送阵列反馈脉冲至打点标记器，由于检测输出脉冲与阵列反馈脉冲存在差异，需要对数据存在差异的位置进行标记，以便后续腐蚀缺陷的精确分析。打点标记器接收脉冲传感器发送的阵列反馈脉冲，并根据阵列反馈脉冲完成相对差异计算，将差异计算得到的值超过阈值的相对应位置进行打点标记。

瞬变电磁主机接收通讯器发送的阵列反馈脉冲和位移数据，根据阵列反馈脉冲和位移数据生成管道检测数据，并将管道检测数据发送至数据处理终端。其中，管道检测数据涵盖了检测输出脉冲穿透管道后反馈的阵列反馈脉冲信息，体现了管道的腐蚀缺陷状况。管道检测数据还包括阵列式传感器组件的移动轨迹对应的位移数据，体现了管道腐蚀缺陷状况产生的位置。该技术方案利用电磁原理实现了对管道性能参数的测量，无需拆卸管道外部的保温层，减少了大量的人力物力的消耗，且避免拆卸操作带来的安全隐患。

数据处理终端接收上述管道检测数据，根据管道检测数据生成管道缺陷信息和管道三维图形信息。数据处理终端可以是计算机，也可以是电子移动设备。具体的，本实用新型实施例提供的瞬变电磁管道缺陷扫查装置中，数据处理终端300包括管道缺陷信息生成模块310和三维图形信息生成模块320。管道缺陷信息生成模块根据管道检测数据生成管道缺陷信息。三维图形信息生成模块根据管道检测数据生成管道三维图形信息。检测人员能够根据管道缺陷信息判断管道出现腐蚀和缺陷的位置及相应位置的壁厚，从而判断管道腐蚀的程度，检测人员还可以通过管道三维图形信息直观的对管道腐蚀状况进行观察。进一步的，本实用新型实施例提供的瞬变电磁管道缺陷扫查装置中，管道缺陷信息包括缺陷位置信息和缺陷值信息。缺陷位置信息体现了出现腐蚀和缺陷的位置，管道缺陷值信息体现了出现腐蚀和缺陷位置的壁厚值，进而体现了管道的腐蚀程度。

进一步的，本实用新型实施例提供的瞬变电磁管道缺陷扫查装置中，安装架的外侧面还设置有手柄260。检测人员手持手柄，将装置沿管道轴向平移，实时检测管道腐蚀状况。

本实用新型实施例所提供的瞬变电磁管道缺陷扫查装置，包括：瞬变电磁主机、阵列式传感器组件和数据处理终端，瞬变电磁主机分别与阵列式传感器组件和数据处理终端相连接。瞬变电磁主机接收启动信号，根据启动信号，发送检测输出脉冲。阵列式传感器组件接收并发送检测输出脉冲，生成阵列反馈脉冲和位移数据，并发送阵列反馈脉冲和位移数据。瞬变电磁主机还接收阵列反馈脉冲和位移数据，根据阵列反馈脉冲和位移数据生成管道检测数据，并发送管道检测数据。数据处理终端接收管道检测数据，根据管道检测数据生成管道缺陷信息和管道三维图形信息。该技术方案通过采用瞬变电磁主机发送的检测输出脉冲，阵列式传感器组件再将反馈回来的阵列反馈脉冲发送至瞬变电磁主机，实现了对化工集输管道的全面缺陷扫查，判断管路的腐蚀状况，进而指导后续的施工维修，简化了检测流程，减少了检测耗时，提高了检测效率，同时保证了检测点位置布局的准确性，改善了管道缺陷检测时发生的漏检情况，增加了管道检测装置的适用范围，缓解了现有技术存在的检测点位置准确性差、检测过程耗时长的技术问题。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种瞬变电磁管道缺陷扫查装置，其特征在于，包括：瞬变电磁主机、阵列式传感器组件和数据处理终端；

所述瞬变电磁主机分别与所述阵列式传感器组件和所述数据处理终端相连接；

所述瞬变电磁主机接收启动信号，根据所述启动信号，发送检测输出脉冲；

所述阵列式传感器组件接收并发送所述检测输出脉冲，生成阵列反馈脉冲和位移数据，并发送所述阵列反馈脉冲和位移数据；

所述瞬变电磁主机还接收所述阵列反馈脉冲和位移数据，根据所述阵列反馈脉冲和位移数据生成管道检测数据，并发送所述管道检测数据；

所述数据处理终端接收所述管道检测数据，根据所述管道检测数据生成管道缺陷信息和管道三维图形信息；

其中，所述阵列式传感器组件包括：安装架、脉冲传感器、位移传感器、通讯器和打点标记器；

所述安装架上装配有至少三个所述脉冲传感器，所述脉冲传感器呈圆弧状分布在安装架的内侧面，所述位移传感器和所述打点标记器设置在所述安装架的内侧面，分别与所述脉冲传感器、位移传感器、打点标记器相连接的所述通讯器设置于所述安装架的外侧面；

所述脉冲传感器探测管道的腐蚀缺陷情况并生成所述阵列反馈脉冲；

所述位移传感器根据移动轨迹生成所述位移数据；

所述通讯器发送所述阵列反馈脉冲和所述位移数据；

所述打点标记器根据所述脉冲传感器发送的阵列反馈脉冲启动打点标记。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述瞬变电磁主机包括：电源、发射线圈、接收线圈、微处理器、内存、串口和显示屏。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管道缺陷信息包括缺陷位置信息和缺陷值信息。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述安装架的外侧面还设置有手柄。