CN211374614U - 一种铁磁性杆管变径空间脉冲磁性检测传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种非接触式磁性检测传感器，通过在被检测铁磁性构件的一定空间布置恒定空间磁场；脉冲激励线圈产生恒定脉冲磁场，由于铁磁性构件截面积的变化，扰动了空间脉冲磁场，通过检测这一扰动的变化的磁场强度来检测铁磁性构件的截面是否有减小或增加的一种铁磁性杆管变径空间脉冲磁性检测传感器。为解决非接触式检测铁磁性杆管截面积变化所提出的技术方案为：包括主磁路、脉冲激励线圈和支撑筒，所述的主磁路包括永磁磁铁、导磁衔铁、磁靴、检测磁敏元件。脉冲激励线圈呈环形阵列分布。其不同之处在于所述的主磁路形成一轴向全封闭的空间磁场。脉冲激励线圈形成扰动磁场。可应用于油气管道检测、油气生产中油管接箍位置检测等。

Description

一种铁磁性杆管变径空间脉冲磁性检测传感器

技术领域

本实用新型属于一种无损检测传感器，特别涉及一种应用漏磁检测原理，通过在被检测铁磁性构件的一定空间布置恒定磁场，形成稳定的空间磁场；脉冲激励线圈产生恒定脉冲磁场，由于铁磁性构件截面积的变化，扰动了空间及脉冲磁场的强度，通过检测这一扰动的变化的磁场强度来检测铁磁性构件的截面是否有减小或者增加的一种空间脉冲磁性检测传感器。

背景技术

在油管、钻杆、抽油杆等杆管的使用过程中，由于抽油杆在井筒内的上下摩擦运动、液体的冲刷、长期高压运行等因素，在管内壁、杆的外壁极易产生截面积减小的腐蚀缺陷、沟槽缺陷，直至破裂或者断裂。对于有固定式定位器的抽油杆，该定位器位置无法采用接触式的方法检测。

在油气管道输送、化工液体的输送过程中，输送介质对管壁也容易产生截面积减小的腐蚀缺陷、沟槽缺陷。但这些管道外面都包裹一层保温防腐层，接触式检测及其不方便。

在油气生产过程中，管柱从井下提出过程里，特别是带压作业时，油管截面积增大的接箍位置判断尤其重要，严重时造成井喷事故；井口自动化修井作业中，油管接箍位置定位也关系到整个控制系统的可靠性。

目前，这种非接触式空间脉冲磁场检测方式还没有，给生产带来极大的安全隐患。

发明内容

本实用新型所要解决的问题就是针对上述现有技术存在的不足而提供一种铁磁性构件杆管变径空间脉冲磁性检测传感器，它不仅可以测出杆管截面积减小的缺陷，而且能测出杆管截面积增加的缺陷及状态，检出效率高，准确性高，提高了其检测可靠性。

本实用新型为解决上述技术问题所提出的技术方案为：包括主磁路8、脉冲激励线圈7和支撑筒2，所述的主磁路8包括永磁磁铁3、导磁衔铁5、磁靴4、检测磁敏元件6。脉冲激励线圈7呈环形阵列分布。支撑筒2既可以在本体上加工磁铁定位结构---磁靴4，也可以是独立的圆筒。其不同之处在于所述的主磁路8形成一轴向全封闭的空间磁场9。脉冲激励线圈7形成扰动磁场10。

按上述方案，所述的主磁路8可形成轴向全封闭主磁场9。

按上述方案，所述的检测磁敏元件6数量为1---256个，布置在主磁路8中。

按上述方案，所述的脉冲激励线圈7产生的扰动磁场10与主磁场9方向一致，其磁场强度可调节。

按上述方案，脉冲激励线圈7数量为0-64个。

按上述方案，所述的支撑筒2既可以在本体上加工磁靴4(如图2)，也可以是独立的圆筒。

按上述方案，所述的支撑筒2和磁靴4为相对磁导率小于1.5的材料。

本实用新型在使用时，如图1、图3、图4，被测工件1在传感器11内，被测工件1与传感器11做相对运动时，如果被测工件1截面积发生变化，就会使空间主磁场9发生变化，脉冲扰动磁场10产生震荡，变化的磁场被磁敏元件6捕捉到，将磁信号转换为电信号，通过AD转换12，计算机13以不同的特征波形14将缺陷显示出来。

本实用新型的积极效果在于：

1)本实用新型传感器与被测工件非接触，检测效果不受非铁磁性物质影响；

2)本实用新型投资费用低，检测效率高、可靠性高，缺陷大小可作定性和定量分析；

3)本实用新型传感器为电子检测，无高压；永磁磁化，绿色节能，特别适合石化及油气

生产等危险行业使用。

附图说明

图1为传感器结构示意图；

图2为支撑筒与磁靴一体式结构；

图3为传感器应用系统示意图；

图4为检测特征波形。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构进一步加以详细说明。

如图1所示，一种铁磁性杆管变径空间脉冲磁性检测传感器由主磁路8、脉冲激励线圈7和支撑筒2组成。所述的主磁路8由永磁磁铁3、导磁衔铁5、磁靴4、检测磁敏元件6组成。

如图1所示，脉冲激励线圈7呈环形阵列分布。

如图1和图2所示，支撑筒2既可以在本体上加工磁铁定位结构一磁靴4，也可以是独立的圆筒。

如图1、图3和图4所示，当被测工件1在支撑筒2内与空间脉冲磁性检测传感器11做相对运动时，如果被测工件1截面积有缺陷，该缺陷会引起空间主磁场9变化，主磁场9引起扰动磁场10发生变化，而变化的空间磁场9或者扰动磁场10被磁敏元件6捕获，磁敏元件6就将磁信号转换为电信号，再经AD转换12，计算机13以不同的特征波形14将缺陷显示出来。

Claims (4)

1.一种铁磁性杆管变径空间脉冲磁性检测传感器，包括主磁路(8)、脉冲激励线圈(7)和支撑筒(2)，所述的主磁路包括永磁磁铁(3)、导磁衔铁(5)、磁靴(4)、检测磁敏元件(6)；脉冲激励线圈(7)呈环形阵列分布；支撑筒(2)既可以在本体上加工磁铁定位结构---磁靴(4)，也可以是独立的圆筒；其特征是所述的主磁路(8)形成一轴向全封闭的空间磁场(9)，脉冲激励线圈(7)形成扰动磁场(10)。

2.根据权利要求1所述的一种铁磁性杆管变径空间脉冲磁性检测传感器，其特征是空间磁场(9)的磁源为永磁磁铁(3)。

3.根据权利要求1所述的一种铁磁性杆管变径空间脉冲磁性检测传感器，其特征是支撑筒(2)和磁靴(4)为相对磁导率小于1.5的材料。

4.根据权利要求1所述的一种铁磁性杆管变径空间脉冲磁性检测传感器，其特征是检测磁敏元件(6)检测空间磁场(9)的磁场强度或者扰动磁场(10)的磁场强度。

Images