CN211528286U - 一种管道弯头漏磁检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于漏磁检测领域，提供一种管道弯头漏磁检测装置，包括磁化单元和检测探头，磁化单元包括上下两组励磁模组，检测探头包括检测部以及固定于检测部尾端的手柄，检测部内置有磁传感器，所述检测部底面为弧形且边缘位置设置有若干万向滚珠，所述手柄底部安装有位移编码器。本检测装置可实现弯头的快速普检，本实用新型分离了检测探头和磁化单元，方便检测操作，提高了检测效率；探头上使用了定高轮，即万向滚珠，保证了检测探头在弯头变曲面上的提离值尽量一致；另外，检测探头上集成了位移编码器，便于缺陷的定位和记录，以及数据的溯源。此外在优选方案中，检测探头上使用了打标按钮，方便弯头多条表面轨迹的数据对齐和结果呈现。

Description

一种管道弯头漏磁检测装置

技术领域

本实用新型属于漏磁检测领域，尤其涉及一种管道弯头漏磁检测装置。

背景技术

弯头(或弯管)作为管道的一种重要组成部件，和管道一样广泛应用于工业生产和日常生活，其重要性不言而喻。但是，弯头是管道上比较脆弱的部件，首先，弯头需要承受介质的冲刷腐蚀，介质在运输过程中，都会被弯头改变运动方向，同时弯头也受到介质的作用力，长久的这种作用力，就形成了冲刷腐蚀；另外，弯头的制造过程中，其本身的应力、厚薄等都是不均匀的，一般是弯头的外弯部位最薄，同时受拉应力，这样也造成弯头的外弯部分容易出现问题。

对于弯头检测，目前而言，采用超声波可能是最可行的办法。但是超声波需要打磨和耦合，在进行表面打磨和使用耦合剂的情况下，超声波检测还需要能表面匹配的超声探头。众所周知，弯头横切面上的每一个位置，其弧度并不相同，这就造成了弯头的不匹配，进而引起检测的误差。超声导波技术是另外一种检测方法，利用导波进行检测的时候，焊缝的影响比较大。弯头的两端，刚好是焊缝所在的位置，同时弯头本身是一个弯曲的部件，外弯和内弯部分传播途径都不同，所以其信号就比较复杂，如果出现腐蚀的话，多种复杂信号叠加，也不好分辨缺陷。另外一个检测技术选择是数字化X射线摄影系统(DR)技术。这种技术拍照比较慢，成本高，需要比较好的拍摄角度等，不适合于弯头的快速普检，在弯头比较大的情况下，也不好摄影检测。其它无损检测方法，例如涡流、磁粉等都不太能检测弯头内部的腐蚀缺陷。

而漏磁检测技术适合管道和底板的快速普检。一般采用磁化单元和探头结合的方式，它们之间相互固定，降低机械运动造成的信号干扰。对于弯头检测，这种相互固定的方式不适用。因此需要更新的漏磁检测方法，来检测弯头。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种管道弯头漏磁检测装置，旨在解决现有用于检测管道和底板的漏磁检测仪无法适用于弯头检测的技术问题。

本实用新型采用如下技术方案：

所述管道弯头漏磁检测装置，包括磁化单元和检测探头，所述磁化单元包括上下两组励磁模组，每组励磁模组包括连接臂以及位于连接臂两端的励磁单元，两组励磁模组的励磁单元相对设置，所述检测探头包括检测部以及固定于检测部尾端的手柄，所述检测部内置有磁传感器，所述检测部底面为弧形且边缘位置设置有若干万向滚珠，所述手柄底部安装有位移编码器。

进一步的，所述连接臂包括左右两块连接板以及位于两块连接板之间的固定板，所述连接板末端固定至对应侧的励磁单元，所述固定板上开有两条长槽，每条长槽内拧入螺栓与对应侧的连接板锁紧。

进一步的，所述连接板末端以及固定板上均设有把手。

进一步的，所述万向滚珠有四颗，分别位于检测部底面四个角。

进一步的，所述位移编码器通过弹簧杆安装至所述手柄底部。

进一步的，所述检测部上还设有打标按钮。

本实用新型的有益效果是：本检测装置可实现弯头的快速普检，首先，本实用新型分离了检测探头和磁化单元，方便检测操作，提高了检测效率；其次，探头上使用了定高轮，即万向滚珠，保证了检测探头在弯头变曲面上的提离值尽量一致，使能了缺陷的定量检测；另外，检测探头上集成了位移编码器，便于缺陷的定位和记录，以及数据的溯源。此外在优选方案中，检测探头上使用了打标按钮，方便弯头多条表面轨迹的数据对齐和结果呈现。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的管道弯头漏磁检测装置的检测示意图；

图2是本实用新型实施例提供的检测探头一方向立体图；

图3是本实用新型实施例提供的检测探头另一方向立体图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

要实现弯头(弯头或者弯管，合称为弯头)的漏磁检测，必须先对弯头进行磁化。实验和计算发现，磁化必须要超过弯头材料饱和磁化率的75％左右，才能获得比较稳定的漏磁信号。这个漏磁信号的稳定性表现在两个方面：材料本身的磁化程度，以及可能的漏磁信号和缺陷的稳定对应关系。在磁化明显不足的情况下，产生的漏磁信号不能用于缺陷的定量。

在弯头中，还有一个磁化的均匀性问题。在直管部分磁化后，磁力线通过路径最短的弯头部分构成一个回路。在弯头的背面，也就是内弯的中心点位置，磁化是最大的。相反，在弯头的顶点，也就是外弯的中心点位置，磁化是最小的。

探头的提离值问题是另外一个漏磁检测中的关键问题。通过弯头的外形可以知道，在弯头的顶点，是前后对称，左右对称的。除此对称性之外，在一个弯头的四分之一区域内，实际上是一个渐变的曲面。理论上这个变曲面表面的每一处曲率都是不同的。因此，检测探头的设计要求在扫描的过程中，尽量保持各个点的提离值稳定。

因此根据上述分析，本实施例设计了一种管道弯头漏磁检测装置，采用“磁化单元固定”+“漏磁扫描”的方式，实现了磁化单元和漏磁检测探头分离的方式。为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本实用新型实施例提供的管道弯头漏磁检测装置的结构，为了便于说明仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

如图1-3所示，所述管道弯头漏磁检测装置，包括磁化单元和检测探头，所述磁化单元包括上下两组励磁模组，每组励磁模组包括连接臂1以及位于连接臂1两端的励磁单元2，两组励磁模组的励磁单元2相对设置，所述检测探头包括检测部3以及固定于检测部尾端的手柄4，所述检测部3内置有磁传感器，所述检测部3底面为弧形且边缘位置设置有若干万向滚珠5，所述手柄4底部安装有位移编码器6。

本方案励磁单元采用永磁铁的方式，构造磁化单元，保证对弯头的稳定可靠的磁化。励磁单元一般包括磁桥，磁桥两端向下均设置永磁铁，永磁铁底面安装有一块铁靴，这是励磁单元的通用结构，这里不赘述。在检测前，首先按规则，把两组励磁模组安放在弯头的附近的直管部分上下两侧，由于励磁单元具有磁性，励磁模组可以很牢固地吸附在直管上下表面，对弯头进行充分的磁化。之后，采用独立的检测探头，逐步对弯头的各个部分进行扫描检测。

本结构中，检测探头由检测部和手柄组成，检测部的外壳为屏蔽罩，内置有磁传感器和必要的电路连接。检测部用于检测漏磁，其内部检测原理是现有理论，具体检测过程这里不赘述。屏蔽罩的作用主要是降低背景噪声，保证信号的稳定，进而保证检测仪的灵敏度。

检测探头在检测过程中，需要尽量保持检测部的稳定，包括角度和高度的稳定。但是，如前所述，弯头的表面是个变曲面，依靠人工手动，这种检测探头的稳定并不容易维持。本实施例采用一种定高轮的方式，在检测探头的四角，安装一个小型化的万向滚珠。万向滚珠采用耐磨塑料或者玻璃珠制作，同时考虑粉尘等对定高珠的影响。总而言之，万向滚珠提高了检测部的稳定性，同时减少了检测部和弯头之间的摩擦，实际上降低了摩擦可能引起的检测部的震动，减小了噪声。

在检测的过程中，需要保存数据，也需要保存所获数据的弯头位置。本实用新型采用光栅盘构造位移编码器，如图3所示，位移编码器需要能在弯头上伸缩，以适应弯头的外形，因此作为优选结构，所述位移编码器6通过弹簧杆7安装至所述手柄4底部。同时这种设计比较轻便，保证的探头操作的灵便性。

漏磁数据产生之后，需要对在检测主机中记录和显示出来。对于整个弯头，因为检测探头大小的限制，不能采用一条轨迹全面覆盖。一般采用多次检测、多条轨迹拼接的方式，覆盖弯头需要检测的部分，因为出现了一个多条轨迹的对齐的问题。可以采用起点对齐、中线对齐或者终点对齐的方式，对多条轨迹经过同一个截面的时候，进行标记。这个在软件上可以实现，但是需要在检测探头经过弯头上特定位置的时候，给检测主机一个打标信号。为此，作为一种优选方式，探头的检测部上设有打标按钮8。在检测探头经过预先约定的弯头特定截面位置时，检测员按下打标按钮，打标按钮因而给检测主机一个信号。后期检测主机利用每条轨迹上的这个打标信号，对齐各条轨迹的数据，形成一个弯头的全部覆盖。

根据上面的数据对齐方案，获得多条轨迹的位置，特别的是，所得漏磁数据的来源位置之后，可以利用计算和实验数据，对因为弯头的磁化不均匀造成的信号大小的不同，进行补偿。结合校准数据，可以更准确地进行缺陷维度的定量。

另外，对于连接臂的一种具体结构，如图1所示，连接臂1包括左右两块连接板11以为位于两块连接板11之间的固定板12，所述连接板11末端固定至对应侧的励磁单元，所述固定板12上开有两条长槽，每条长槽内拧入螺栓13与对应侧的连接板11锁紧。所述连接板11末端以及固定板12上均设有把手14。

综上，本实用新型通过独特的探头设计，方便弯头上各个曲率不同的位置的检测。其次，需要对弯头的多条轨迹数据进行拼接，整合成整个弯头的检测数据。最后，在获取弯头位置信息的基础上，考虑磁场大小的影响，对各个位置的漏磁信号进行补偿，为更准确的缺陷定量提供关键的信息。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种管道弯头漏磁检测装置，包括磁化单元和检测探头，其特征在于，所述磁化单元包括上下两组励磁模组，每组励磁模组包括连接臂以及位于连接臂两端的励磁单元，两组励磁模组的励磁单元相对设置，所述检测探头包括检测部以及固定于检测部尾端的手柄，所述检测部内置有磁传感器，所述检测部底面为弧形且边缘位置设置有若干万向滚珠，所述手柄底部安装有位移编码器。

2.如权利要求1所述管道弯头漏磁检测装置，其特征在于，所述连接臂包括左右两块连接板以及位于两块连接板之间的固定板，所述连接板末端固定至对应侧的励磁单元，所述固定板上开有两条长槽，每条长槽内拧入螺栓与对应侧的连接板锁紧。

3.如权利要求2所述管道弯头漏磁检测装置，其特征在于，所述连接板末端以及固定板上均设有把手。

4.如权利要求3所述管道弯头漏磁检测装置，其特征在于，所述万向滚珠有四颗，分别位于检测部底面四个角。

5.如权利要求3所述管道弯头漏磁检测装置，其特征在于，所述位移编码器通过弹簧杆安装至所述手柄底部。

6.如权利要求1-5任一项所述管道弯头漏磁检测装置，其特征在于，所述检测部上还设有打标按钮。

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