[发明专利]一种漏磁、电磁超声和涡流复合式管道外检测探头

说明书

一种漏磁、电磁超声和涡流复合式管道外检测探头，涉及金属管道无损检测领域。本发明是为了解决现有单一的管道无损检测方法难以对不同种类的缺陷进行识别的问题。本发明U型磁路用于在被测管道内激发轴向静磁场，多个磁敏元件固定在被测管道表面并位于U型磁路的中心位置，多个磁敏元件用于检测U型磁路沿被测管道周向覆盖范围内被测管道的体积缺陷和周向面积型缺陷；体波测厚部分用于测量管壁厚度，导波缺陷检测部分用于检测U型磁路沿被测管道周向覆盖范围之外的管道轴向缺陷；涡流检测模块用于检测被测管道表面和近表面的缺陷并对缺陷进行定位。本发明适用于小管径导磁性金属管道的外检测。

技术领域

本发明属于金属管道无损检测领域。

背景技术

工业生产及生活中，管道的使用无处不在。然而，随着管龄的增长，管壁表面、内部所产生的裂缝、凹坑、壁厚减薄等缺陷常常会导致泄漏以及爆炸事故的发生，从而造成巨大的经济损失及严重的环境污染。为了保证管道的安全使用，现阶段，一般采用无损检测技术对管道进行定期检测。

目前工业生产中广泛采用的管道无损检测检测方法包括射线检测法、压电超声检测法、电磁超声检测法、漏磁检测法、涡流检测法。其中，压电检测法在检测时需要耦合剂，且对管道表面清洁度要求较高；射线检测法存在着检测成本较高、设备庞大的缺点；漏磁检测法可以有效检测管壁缺陷，但其无法对壁厚进行测量；电磁超声检测法无需耦合剂，可以方便的激发出体波或导波等不同类型的超声波，不仅可以对管壁缺陷进行有效识别，还可对管壁厚度进行测量。但其对检测线圈提离距离较为敏感，无法有效检测表面缺陷，尤其是表面周向缺陷。

随着现代检测技术不断提升，管道检测技术不仅要求对不同种类的缺陷进行识别，还需提供尽可能多的缺陷信息，实现定量化描述。单一的无损检测技术很难满足这些要求，这就需要将不同的管道无损检测方法进行复合，从而优势互补，实现全面检测。

发明专利CN 102661955A涉及一种基于漏磁与电磁超声体波测厚的复合检测探头。该探头在磁路的基础上，将电磁超声体波测厚线圈固定于永磁铁下方，有效实现被测试件内外壁缺陷识别及定位。但其不足在于线圈与磁铁的配合方式会在一定程度上降低磁路的磁化强度，从而影响了漏磁检测部分的检测效果。同时，该检测方法应用于管道外检测时，无法对管道轴向缺陷进行识别。

发明专利CN 101354380A公开了一种涡流、电磁超声体波测厚组合式无损检测方法，有效实现了管壁厚度测量，及其表面和近表面缺陷检测，但其不足在于，受涡流检测法集肤效应的影响，难以对埋藏深度较深的缺陷进行检测。

发明专利CN 102798660A提及了一种基于三轴漏磁与电涡流复合的管道内外壁缺陷的检测方法，其中漏磁检测法用于识别管壁缺陷，同时提供全面的缺陷尺寸信息。之后，通过与涡流检测法相结合，可对管道表面及近表面缺陷进行准确定位。

发明专利US 2011/0167914A1公开了一种用于大管径管道内检测的检测设备，该检测设备与管道猪配合，通过将漏磁、涡流、电磁超声体波测厚三种检测方法相融合，实现全面的的管道缺陷检测。但该发明无法对轴向缺陷，尤其是探头覆盖范围外的轴向缺陷进行有效检测。

发明内容

本发明是为了解决现有单一的管道无损检测方法难以对不同种类的缺陷进行识别的问题，现提供一种漏磁、电磁超声和涡流复合式管道外检测探头。

一种漏磁、电磁超声和涡流复合式管道外检测探头包括漏磁检测模块、电磁超声检测模块和涡流检测模块；

漏磁检测模块包括：U型磁路和多个磁敏元件6，U型磁路用于在被测管道4内激发轴向静磁场，多个磁敏元件6呈多路交错式阵列排布固定在被测管道4表面并位于U型磁路的中心位置，多个磁敏元件6用于检测U型磁路沿被测管道4周向覆盖范围内被测管道4的体积缺陷和周向面积型缺陷；