[发明专利]一种金属管道缺陷检测用低频电磁柔性阵列传感器

说明书

本发明公开一种金属管道缺陷检测用低频电磁柔性阵列传感器，所述金属管道缺陷检测用低频电磁柔性阵列传感器包括：所述金属管道缺陷检测用低频电磁柔性阵列传感器包括：弹性支撑管和柔性电路板；所述弹性支撑管为中空结构，所述柔性电路板粘接在所述弹性支撑管外圆周上；所述柔性电路板上设有低频线圈激励和阵列传感器，所述阵列传感器设置在所述低频线圈激励上方；所述阵列传感器包括多个差动线圈，所述差动线圈由两个线圈组成；所述低频线圈激励呈环形。本发明的低频电磁柔性阵列传感器包括多个电磁线圈，能够实现金属管壁上各个方向的缺陷检测，获得缺陷在不同方向上的分布信息，能够消除线圈之间的干扰，提高了检测效率和灵敏度。

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别是涉及一种金属管道缺陷检测用低频电磁柔性阵列传感器。

背景技术

金属压力管道是一种承压类特种设备，其工作环境十分复杂，往往承受着高温、高压、低温、易燃易爆、有毒或腐蚀介质的综合作用，具有潜在的泄漏和爆炸的危险性。其受力构件一般采用铁磁性或不锈钢等非铁磁性材料，而金属材料在使用过程中，应力、介质和温度等操作工况下会导致材料腐蚀、冲刷减薄及开裂等损伤，因此，对现场金属管道在无需进行表面打磨清理的情况下进行快速检测和有效诊断意义重大。在金属管道的主要损伤模式研究中，材料腐蚀减薄是影响承压设备长周期安全运行的最主要损伤模式之一。因此，腐蚀检测是压力管道检测中的一个主要检测手段，也是压力管道进行安全状况等级评定和寿命评估的一个主要技术指标。

在目前的管道缺陷检测中，磁粉检测、射线检测、超声检测等检测方法已被广泛应用，但从检测灵敏度、设备成本、检测效率、检测精度等方面综合考虑，低频电磁检测方法有其检测效率高，现场辅助工程少，检测成本低等优点。对于管道缺陷的检测问题，传统的电磁检测传感器大多采用单线圈，只能单点扫查，对较大面积进行全覆盖的检测则十分费时费力，且极容易发生漏检现象。所以，发展一种受趋肤效应及扫描速度影响小、可大面积扫查、高精度、高灵敏度的低频电磁阵列传感器，对解决金属管道缺陷的检测具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属管道缺陷检测用低频电磁柔性阵列传感器，提高管道缺陷检测的精度和灵敏度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种金属管道缺陷检测用低频电磁柔性阵列传感器，所述金属管道缺陷检测用低频电磁柔性阵列传感器包括：弹性支撑管和柔性电路板；所述弹性支撑管为中空结构，所述柔性电路板粘接在所述弹性支撑管外圆周上；

所述柔性电路板上设有低频线圈激励和阵列传感器，所述阵列传感器设置在所述低频线圈激励上方；所述阵列传感器包括多个差动线圈，所述差动线圈由两个线圈组成；所述低频线圈激励呈环形。

可选的，所述阵列传感器包括16个线圈，16个所述线圈呈矩形排布。

可选的，所述柔性电路板上还设有CPU、信号发生器、电源电路和保护电路，所述CPU分别连接所述低频线圈激励、所述阵列传感器、所述信号发生器、所述电源电路、所述保护电路，所述CPU连接外部上位机。

可选的，所述弹性支撑管内壁上设有硅胶圈，所述弹性支撑管为中空结构，所述弹性支撑管内腔设有压缩气囊，所述压缩气囊通过气管连接外部微型气泵。

可选的，所述弹性支撑管通过卡箍连接所述柔性电路板；所述卡箍通过卡扣卡紧。

可选的，所述卡箍为链条式。

可选的，所述CPU采用型号为N76E003的单片机。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明的金属管道缺陷检测用低频电磁柔性阵列传感器采用多个差动线圈，能够实现金属管壁上各个方向的缺陷检测，获得缺陷在不同方向上的分布信息，能够消除线圈之间的干扰，提高了检测效率和灵敏度。