[发明专利]一种用于压力容器的非接触、非侵入式压力测量方法

说明书

本发明公开了一种用于压力容器的非接触、非侵入式压力测量方法，包括：搭建非接触、非侵入式压力测量装置，所述装置包括：若干个磁阻传感器、信号采集及处理控制器、以及升降支架；在升降支架的控制下，磁阻传感器连同信号采集及处理控制器分别被设置在不同的高度上，向压力容器施加预设压力，随后获取磁场信号随压力变化的曲线；利用线性拟合对磁场信号随压力变化的曲线进行统计，获取不同磁阻传感器的各个分量的灵敏度和测量精度；将灵敏度最高的压力点对应的磁场信号除以最高灵敏度，即得压力容器的压力。本发明利用容器临近被动弱磁信号的变化来测量容器内部压力的变化，具有非接触、布置简单、成本低、精度高、灵敏度高等优点。

技术领域

本发明涉及压力容器压力检测技术领域，尤其涉及一种基于磁机械效应的非接触、非侵入式压力测量方法。

背景技术

压力是压力容器的重要参数之一。容器内的压力会因为操作失误或者异常化学反应而迅速升高，进而影响正常工业生产甚至产生破坏及爆炸。压力监测可以防止过载导致的安全事故。

传统的压力容器检测方法需要在容器上开口，破环了容器的完整性，出现应力集中的现象，降低了容器的强度，影响了系统安全性。特别的，在复杂的压力容器系统中安装侵入式测压装置相当困难甚至在某些情况下不被允许。

非侵入式压力测量无需破坏系统结构，大大增加了压力系统的安全系数。非侵入式测压方法主要包括应变片法，光纤光栅测压法，电容测压法和超声波法等。其中，应变片法和光纤光栅法需要严苛的粘贴质量，光纤光栅法需要光源和解调器，成本高。电容测压法动态响应快、灵敏度高，但是测量精确极易受到电路噪声干扰。超声波法通过测量内容物或器壁的声速和幅值变化来测量压力或应力，应用最为广泛。但超声波测量法也存在布放讲究、需要耦合剂、贴合精度要求高等缺点。此外，这些方法都需要和容器接触，需要粘贴或耦合剂，增加了实施的难度和系统的不稳定性。

发明内容

本发明提供了一种用于压力容器的非接触、非侵入式压力测量方法，本发明利用容器临近被动弱磁信号的变化来测量容器内部压力的变化，详见下文描述：

一种用于压力容器的非接触、非侵入式压力测量方法，所述方法包括以下步骤：

搭建非接触、非侵入式压力测量装置，所述装置包括：若干个磁阻传感器、信号采集及处理控制器、以及升降支架；

在升降支架的控制下，磁阻传感器连同信号采集及处理控制器分别被设置在不同的高度上，向压力容器施加预设压力，随后获取磁场信号随压力变化的曲线；

利用线性拟合对磁场信号随压力变化的曲线进行统计，获取不同磁阻传感器的各个分量的灵敏度和测量精度；

将灵敏度最高的压力点对应的磁场信号除以最高灵敏度，即得压力容器的压力。

具体实现时，所述磁阻传感器排布在压力容器的一圈，磁阻传感器与信号采集及处理控制器电信号连接，磁阻传感器用于测量压力容器周围的磁场。

进一步地，信号采集及处理控制器用于处理测量到的磁场信号，磁阻传感器、信号采集及处理控制器不与压力容器相接触。

进一步地，所述装置还包括：电池，

所述电池用于给各个磁阻传感器、信号采集及处理控制器供电。

其中，信号采集及处理控制器的内部电路板的外边缘，卡入到升降支架的同一高度的卡槽内，每个升降支架可单独拆解。

优选地，当内部电路板为圆环形状电路板时，该圆环形状电路板可一体构成，也可由两个半圆形圆环组成。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

1、本发明利用容器临近被动弱磁信号的变化来测量容器内部压力的变化，具有非接触、布置简单、成本低、精度高、灵敏度高等优点。