CN212932488U - 用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，包括筒体、若干个通过弹性支架安装于筒体外表面上的探头、若干个安装于筒体外表面上的磁钢，所述弹性支架包括平行设置的第一支撑条、第二支撑条和连接所述第一支撑条、第二支撑条的底支撑条，所述探头包括第一PCB板、至少两个霍尔元件、至少两个涡流检测芯片和与第一PCB板一侧表面接触的第二PCB板，所述第二PCB板内设置有至少两个与涡流检测芯片对应的感应线圈组，此感应线圈组由至少两层沿第二PCB板厚度方向叠置的线圈串联而成，每个所述感应线圈组的两端均自第二PCB板的一个端面中伸出，并与第一PCB板的端面焊接连接。本实用新型增强了对微小磁场变化的感应能力，提高了检测的精度和灵敏度。

Description

用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，属于管道检测技术领域。

背景技术

油气管道长时间运行会因腐蚀、机械破坏、地质破坏及管材自身缺陷等发生失效，严重时将导致火灾、爆炸、中毒，影响周边环境及人民群众的生命安全。油气管道大多埋藏于地下且输送距离较长，利用漏磁腐蚀检测器对管道进行在线检测，对保障管道连续输送、防止管道破坏事件的发生具有重要意义。

管道漏磁腐蚀检测器一般由驱动节、磁铁、支撑、里程测量、探头机构、电池及电子记录部件等组成，其中，探头机构是检测器的重要组成部分，管道漏磁腐蚀检测器利用探头机构对管道进行在线检测，拾取管道腐蚀缺陷的漏磁场，以此确定管道的腐蚀缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，该用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置既可以检测管道缺陷的大小，又可以同时判断出缺陷在管道内壁或外壁，还增强了对微小磁场变化的感应能力，提高了检测的精度和灵敏度。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，包括筒体、若干个通过弹性支架安装于筒体外表面上的探头、若干个安装于筒体外表面上的磁钢，所述磁钢沿筒体轴向紧密排布，形成至少四个磁条，四个所述磁条沿筒体周向等间隔设置，相邻磁条之间均设置有由若干个探头沿周向排列形成的探测条；

所述弹性支架包括平行设置的第一支撑条、第二支撑条和连接所述第一支撑条、第二支撑条的底支撑条，所述第一支撑条、第二支撑条各自的下端与底支撑条连接，且此第一支撑条、第二支撑条各自与底支撑条之间呈倾斜设置，所述探头的两端分别与第一支撑条、第二支撑条各自的上端连接；

所述探头进一步包括第一PCB板、至少两个霍尔元件、至少两个涡流检测芯片和与第一PCB板一侧表面接触的第二PCB板，所述霍尔元件连接于第一PCB板的一侧表面，并位于第二PCB板的一端外侧，所述涡流检测芯片连接于第一PCB板相背于第二PCB板的另一侧表面，并与第一PCB板电导通，所述第一PCB板、第二PCB板、霍尔元件和涡流检测芯片外侧包覆有一环氧树脂层；

所述第二PCB板内设置有至少两个与涡流检测芯片对应的感应线圈组，此感应线圈组由至少两层沿第二PCB板厚度方向叠置的线圈串联而成，每个所述感应线圈组的两端均自第二PCB板的一个端面中伸出，并与第一PCB板的端面焊接连接，所述第二PCB板的另一个端面与第一PCB板焊接连接；

所述第一支撑条与底支撑条连接的拐角处开有一第一弧形槽，此第一弧形槽开设于第一支撑条、底支撑条与第二支撑条、探头相对的内表面上，所述第二支撑条与第一支撑条相背的外表面上开有一第三弧形槽，此第三弧形槽靠近第二支撑条与探头的连接处。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述第一支撑条内表面上还开有一第二弧形槽。

2. 上述方案中，所述第二弧形槽靠近第一支撑条与探头的连接处。

3. 上述方案中，所述第一支撑条、第二支撑条与底支撑条之间的夹角为30°~60°。

4. 上述方案中，沿所述第二PCB板厚度方向叠置的线圈的层数为4层。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，其可以准确地对管道周向上的缺陷进行检测，有效识别出管道的缺陷位置、缺陷性质等，为管道的维护提供精确的数据指导，且每个探头既可检测管道缺陷的大小，又可以识别出缺陷在管道内壁还是外壁，从而在提高检测精度的同时减半探头的使用数量，大大减小设备的尺寸，使设备在管道内的运行更灵活、过弯道能力更强、稳定性高、运行风险小；另外，感应线圈组由至少两层沿第二PCB板厚度方向叠置的线圈串联而成，通过多层线圈的设置，增强了对微小磁场变化的感应能力，提高了检测的精度和灵敏度。

2、本实用新型用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，其感应线圈组的两端均自第二PCB板的一个端面中伸出，并与第一PCB板的端面焊接连接，所述第二PCB板的另一个端面与第一PCB板焊接连接，通过在两个PCB板的端面焊接的方式，既实现了对对两块PCB板的固定连接，又实现了感应线圈与涡流检测芯片之间的通信连接，且避免在两块PCB板连接的表面铺设导通金属对线圈产生的干扰，从而避免信号衰减与损失，提高涡流检测芯片的检测精度和灵敏性，还可以减薄探头整体的厚度。

3、本实用新型用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，其第一支撑条、第二支撑条各自的下端与底支撑条连接，且此第一支撑条、第二支撑条各自与底支撑条之间呈倾斜设置，所述探头的两端分别与第一支撑条、第二支撑条各自的上端连接，两个倾斜设置的支撑条与底支撑条、探头围成一平行四边形，可以使得探头的上表面与待测试的管道内壁始终保持过盈而又不会损坏探头，即探头与管道内壁始终保持紧密贴合状态，从而保证探头内传感器的检测精度；进一步的，第一支撑条与底支撑条连接的拐角处开有一第一弧形槽，此第一弧形槽开设于第一支撑条、底支撑条与第二支撑条、探头相对的内表面上，当弹性支架在管道内被挤压时，第一弧形槽形成一缓冲区，避免弹性支架被急剧挤压时产生的应力过大、过于集中而导致支架局部断裂或者超过屈服强度而使得支架无法回弹等情况，使得探头在在长时间使用后依然可以保证与管道内壁的紧密贴合，保证检测精度和稳定性；更进一步的，第二支撑条与第一支撑条相背的外表面上开有一第三弧形槽，此第三弧形槽靠近第二支撑条与探头的连接处，第三弧形的设置，使得弹性支架在受到挤压的过程中具有自适应调节的空间，从而保证探头与管道内壁之间始终保持面接触，即使得探头内传感器芯片的位置始终保持与管道内表面的平行，从而进一步提高对管道检测的精度。

附图说明

附图1为本实用新型用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置结构示意图；

附图2为本实用新型管道缺陷的漏磁检测装置局部结构示意图；

附图3为本实用新型管道缺陷的漏磁检测装置中探头局部结构示意图；

附图4为本实用新型管道缺陷的漏磁检测装置中探头局部结构剖视图；

附图5为本实用新型管道缺陷的漏磁检测装置中探头局部结构侧视图。

以上附图中：1、第一PCB板；2、霍尔元件；3、涡流检测芯片；4、第二PCB板；5、感应线圈组；6、筒体；7、探头；8、磁钢；9、磁条；10、探测条；11、弹性支架；13、第一支撑条；14、第二支撑条；15、底支撑条；17、第一弧形槽；18、第二弧形槽；19、第三弧形槽；20、第一连接柱；21、第二连接柱。

具体实施方式

在本专利的描述中，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；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；此外，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专利的具体含义。

实施例1：一种用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，包括筒体6、若干个通过弹性支架11安装于筒体6外表面上的探头7、若干个安装于筒体6外表面上的磁钢8，所述磁钢8沿筒体6轴向紧密排布，形成至少四个磁条9，四个所述磁条9沿筒体6周向等间隔设置，相邻磁条9之间均设置有由若干个探头7沿周向排列形成的探测条10；

所述弹性支架11包括平行设置的第一支撑条13、第二支撑条14和连接所述第一支撑条13、第二支撑条14的底支撑条15，所述第一支撑条13、第二支撑条14各自的下端与底支撑条15连接，且此第一支撑条13、第二支撑条14各自与底支撑条15之间呈倾斜设置，所述探头7的两端分别与第一支撑条13、第二支撑条14各自的上端连接；

所述探头7进一步包括第一PCB板1、至少两个霍尔元件2、至少两个涡流检测芯片3和与第一PCB板1一侧表面接触的第二PCB板4，所述霍尔元件2连接于第一PCB板1的一侧表面，并位于第二PCB板4的一端外侧，所述涡流检测芯片3连接于第一PCB板1相背于第二PCB板4的另一侧表面，并与第一PCB板1电导通，所述第一PCB板1、第二PCB板4、霍尔元件2和涡流检测芯片3外侧包覆有一环氧树脂层；

所述第二PCB板4内设置有至少两个与涡流检测芯片3对应的感应线圈组5，此感应线圈组5由至少两层沿第二PCB板4厚度方向叠置的线圈串联而成，每个所述感应线圈组5的两端均自第二PCB板4的一个端面中伸出，并与第一PCB板1的端面焊接连接，形成第一连接柱20，所述第二PCB板4的另一个端面与第一PCB板1焊接连接，形成第二连接柱21；

所述第一支撑条13与底支撑条15连接的拐角处开有一第一弧形槽17，此第一弧形槽17开设于第一支撑条13、底支撑条15与第二支撑条14、探头7相对的内表面上，所述第二支撑条14与第一支撑条13相背的外表面上开有一第三弧形槽19，此第三弧形槽19靠近第二支撑条14与探头7的连接处。

上述第一支撑条13、第二支撑条14与底支撑条15之间的夹角为55°；沿上述第二PCB板4厚度方向叠置的线圈的层数为4层；

对于单一的感应线圈组5，各个线圈层之间通过线圈内的过孔进行连接，四层线圈，上面两层一组，下面两层一组，每组用一个过孔连接；

对于四个感应线圈组5，每个感应线圈组5对应一颗涡流检测芯片3；

每个感应线圈组5整体与第一PCB板1的通过一端的半圆形孔以焊接的方式连接，同时起到信号传输和固定的作用，另一端通过半圆形孔以焊接的方式提供固定作用，避免了第一PCB板1铺铜对涡流检测造成影响，器件之间均以走线的方式连接，为拉近两块PCB板的距离提供了条件，能更好的减小探头厚度。

实施例2：一种用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，包括筒体6、若干个通过弹性支架11安装于筒体6外表面上的探头7、若干个安装于筒体6外表面上的磁钢8，所述磁钢8沿筒体6轴向紧密排布，形成至少四个磁条9，四个所述磁条9沿筒体6周向等间隔设置，相邻磁条9之间均设置有由若干个探头7沿周向排列形成的探测条10；

所述弹性支架11包括平行设置的第一支撑条13、第二支撑条14和连接所述第一支撑条13、第二支撑条14的底支撑条15，所述第一支撑条13、第二支撑条14各自的下端与底支撑条15连接，且此第一支撑条13、第二支撑条14各自与底支撑条15之间呈倾斜设置，所述探头7的两端分别与第一支撑条13、第二支撑条14各自的上端连接；

所述探头7进一步包括第一PCB板1、至少两个霍尔元件2、至少两个涡流检测芯片3和与第一PCB板1一侧表面接触的第二PCB板4，所述霍尔元件2连接于第一PCB板1的一侧表面，并位于第二PCB板4的一端外侧，所述涡流检测芯片3连接于第一PCB板1相背于第二PCB板4的另一侧表面，并与第一PCB板1电导通，所述第一PCB板1、第二PCB板4、霍尔元件2和涡流检测芯片3外侧包覆有一环氧树脂层；

所述第二PCB板4内设置有至少两个与涡流检测芯片3对应的感应线圈组5，此感应线圈组5由至少两层沿第二PCB板4厚度方向叠置的线圈串联而成，每个所述感应线圈组5的两端均自第二PCB板4的一个端面中伸出，并与第一PCB板1的端面焊接连接，所述第二PCB板4的另一个端面与第一PCB板1焊接连接；

所述第一支撑条13与底支撑条15连接的拐角处开有一第一弧形槽17，此第一弧形槽17开设于第一支撑条13、底支撑条15与第二支撑条14、探头7相对的内表面上，所述第二支撑条14与第一支撑条13相背的外表面上开有一第三弧形槽19，此第三弧形槽19靠近第二支撑条14与探头7的连接处。

上述第一支撑条13内表面上还开有一第二弧形槽18；上述第二弧形槽18靠近第一支撑条13与探头7的连接处；上述第一支撑条13、第二支撑条14与底支撑条15之间的夹角为45°。

采用上述用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，其可以准确地对管道周向上的缺陷进行检测，有效识别出管道的缺陷位置、缺陷性质等，为管道的维护提供精确的数据指导，且每个探头既可检测管道缺陷的大小，又可以识别出缺陷在管道内壁还是外壁，从而在提高检测精度的同时减半探头的使用数量，大大减小设备的尺寸，使设备在管道内的运行更灵活、过弯道能力更强、稳定性高、运行风险小；另外，通过多层线圈的设置，增强了对微小磁场变化的感应能力，提高了检测的精度和灵敏度；

通过在两个PCB板的端面焊接的方式，既实现了对对两块PCB板的固定连接，又实现了感应线圈与涡流检测芯片之间的通信连接，且避免在两块PCB板连接的表面铺设导通金属对线圈产生的干扰，从而避免信号衰减与损失，提高涡流检测芯片的检测精度和灵敏性，还可以减薄探头整体的厚度；

另外，两个倾斜设置的支撑条与底支撑条、探头围成一平行四边形，可以使得探头的上表面与待测试的管道内壁始终保持过盈而又不会损坏探头，即探头与管道内壁始终保持紧密贴合状态，从而保证探头内传感器的检测精度；

进一步的，当弹性支架在管道内被挤压时，第一弧形槽形成一缓冲区，避免弹性支架被急剧挤压时产生的应力过大、过于集中而导致支架局部断裂或者超过屈服强度而使得支架无法回弹等情况，使得探头在在长时间使用后依然可以保证与管道内壁的紧密贴合，保证检测精度和稳定性；

更进一步的，第三弧形的设置，使得弹性支架在受到挤压的过程中具有自适应调节的空间，从而保证探头与管道内壁之间始终保持面接触，即使得探头内传感器芯片的位置始终保持与管道内表面的平行，从而进一步提高对管道检测的精度。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，其特征在于：包括筒体（6）、若干个通过弹性支架（11）安装于筒体（6）外表面上的探头（7）、若干个安装于筒体（6）外表面上的磁钢（8），所述磁钢（8）沿筒体（6）轴向紧密排布，形成至少四个磁条（9），四个所述磁条（9）沿筒体（6）周向等间隔设置，相邻磁条（9）之间均设置有由若干个探头（7）沿周向排列形成的探测条（10）；

所述弹性支架（11）包括平行设置的第一支撑条（13）、第二支撑条（14）和连接所述第一支撑条（13）、第二支撑条（14）的底支撑条（15），所述第一支撑条（13）、第二支撑条（14）各自的下端与底支撑条（15）连接，且此第一支撑条（13）、第二支撑条（14）各自与底支撑条（15）之间呈倾斜设置，所述探头（7）的两端分别与第一支撑条（13）、第二支撑条（14）各自的上端连接；

所述探头（7）进一步包括第一PCB板（1）、至少两个霍尔元件（2）、至少两个涡流检测芯片（3）和与第一PCB板（1）一侧表面接触的第二PCB板（4），所述霍尔元件（2）连接于第一PCB板（1）的一侧表面，并位于第二PCB板（4）的一端外侧，所述涡流检测芯片（3）连接于第一PCB板（1）相背于第二PCB板（4）的另一侧表面，并与第一PCB板（1）电导通，所述第一PCB板（1）、第二PCB板（4）、霍尔元件（2）和涡流检测芯片（3）外侧包覆有一环氧树脂层；

所述第二PCB板（4）内设置有至少两个与涡流检测芯片（3）对应的感应线圈组（5），此感应线圈组（5）由至少两层沿第二PCB板（4）厚度方向叠置的线圈串联而成，每个所述感应线圈组（5）的两端均自第二PCB板（4）的一个端面中伸出，并与第一PCB板（1）的端面焊接连接，所述第二PCB板（4）的另一个端面与第一PCB板（1）焊接连接；

所述第一支撑条（13）与底支撑条（15）连接的拐角处开有一第一弧形槽（17），此第一弧形槽（17）开设于第一支撑条（13）、底支撑条（15）与第二支撑条（14）、探头（7）相对的内表面上，所述第二支撑条（14）与第一支撑条（13）相背的外表面上开有一第三弧形槽（19），此第三弧形槽（19）靠近第二支撑条（14）与探头（7）的连接处。

2.根据权利要求1所述的用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，其特征在于：所述第一支撑条（13）内表面上还开有一第二弧形槽（18）。

3.根据权利要求2所述的用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，其特征在于：所述第二弧形槽（18）靠近第一支撑条（13）与探头（7）的连接处。

4.根据权利要求1所述的用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，其特征在于：所述第一支撑条（13）、第二支撑条（14）与底支撑条（15）之间的夹角为30°~60°。

5.根据权利要求1所述的用于油气输送管道缺陷的漏磁检测装置，其特征在于：沿所述第二PCB板（4）厚度方向叠置的线圈的层数为4层。

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