[发明专利]油气管道红外热波成像检测系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气管道缺陷检测系统与方法，具体涉及一种适用于石油、天然气、矿浆、泥浆等介质运输管道缺陷检测的红外热波成像检测系统与方法。

背景技术

由于管道运输可省去水运或陆运的中转环节，具有运输周期短、运输成本低、运输效率高等优势，使其在油气运输领域得到广泛的应用。但由于油气输送管道在制造过程中可能存在焊接与母材缺陷，且在长距离运输过程中管道外部的环境介质与管道内部输送的介质都会对管道本身造成不同程度的腐蚀，管道在带压运行时可能会造成管道破裂，进而造成巨大的经济损失及严重的环境污染。为了能够及时发现运输管道的内部缺陷，保证输油、输气管道的正常运输，需要对运输管道进行缺陷检测。

目前管道缺陷检测方法中，磁粉检测、渗透检测及声发射检测方法等常规方法由于在管道内部的操作不方便，因而可操作性不强；射线检测方法仅对管道焊缝中的气孔、夹渣和疏松等体积型缺陷的检测灵敏度较高，对平面缺陷的检测灵敏度较低，检测效率低；超声检测方法采用接触式换能方法，需要耦合剂，因此易受外部的干扰，不适合对薄壁管道进行检测。在无损检测领域，红外热波成像检测具有非接触、检测效率高、探测面积大、操作方便等优势，因此在油气运输管道检测领域具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的是克服目前管道缺陷检测技术的不足，提供一种油气管道红外热波成像检测系统与方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种油气管道红外热波成像检测系统，包括遥控车、360°旋转平台、红外相机、热源系统、数据采集卡、供电电源、计算机、车载无线发射/接收模块和外部无线发射/接收模块，其中：

所述遥控车上挂载供电电源、数据采集卡、红外相机、热源系统、360°旋转平台、车载无线发射/接收模块，红外相机和热源系统固定在360°旋转平台上，实现对管道内壁360°全方位检测，红外相机根据计算机无线发送的指令采集被测管道内表面红外图像，采集的红外图像反馈给计算机，通过后续图像处理进而判断出被测管道内表面表面的缺陷类型及位置；

所述供电电源为数据采集卡、红外相机、热源系统、遥控车、360°旋转平台和车载无线发射/接收模块提供工作电源；

所述计算机通过外部无线发射/接收模块发送位置指令控制遥控车移动至管道内部的某一具体位置并控制360°旋转平台旋转至某一具体角度；同时，计算机通过无线发射/接收模块发送采集指令，数据采集卡通过车载无线发射/接收模块接收该采集指令，数据采集卡根据采集指令产生激励信号，从而实现对热源系统及红外相机的同步触发，在热源系统对被测管道内壁的主动式热激励的同时用红外相机对热图像序列进行同步采集；

所述红外相机将采集的图像序列反馈至计算机，计算机将采集到的图像序列进行后续图像处理进而对缺陷类型及位置进行诊断与识别。

一种油气管道红外热波成像检测方法，包括如下步骤：

步骤1、确定要测量的油气运输管道；

步骤2、开启遥控车、360°旋转平台、红外相机、热源系统、数据采集卡、供电电源、计算机、车载无线发射/接收模块和外部无线发射/接收模块；

步骤3、计算机通过外部无线发射/接收模块发送位置指令操控遥控车及360°旋转平台至相应的检测位置；

步骤4、使用红外相机进行成像；

步骤5、计算机通过外部无线发射/接收模块控制数据采集卡实现热源系统与红外相机的同步触发，在热源系统对管道内壁的主动式热激励的同时用红外相机对热图像序列进行同步采集；

步骤6、计算机将采集到的图像序列进行后续处理实现对缺陷类型及位置的诊断与识别；

步骤7、操控遥控车及360°旋转平台至另一检测位置；

步骤8、重复步骤4—步骤6，完成对管道内表面的全方位检测过程。

本发明具有如下优点：

1、本发明采用石油管道红外热波检测系统，只要在远处操控遥控车和旋转平台即可实现缺陷类型及位置的诊断与识别，对材料完全非接触、无损伤、效率高且保证了工作人员的安全；

2、本发明采用车载热源系统及红外成像相机，可对管道内表面进行主动式激励，分辨率高，能高效准确地实现管道的缺陷检测，保证输油、输气管道的正常运输；

3、本发明采用360°旋转平台，可对管道内壁实现全方位无死角检测。

附图说明

图1为本发明所述石油管道红外热波成像检测系统的原理框图。

具体实施方式