[发明专利]一种基于电磁涡流检测管道内外壁缺陷位置的装置

说明书

本发明公开了一种基于电磁涡流检测管道内外壁缺陷位置的装置，将远场发射线圈和近场发射线圈同时分别以20Hz和8KHz激发，并通过管道壁传输，两种信号在管道上叠加后先后被平均场线圈、阵列传感器接收；平均场线圈对叠加信号进行放大滤波，然后判断是否有缺陷，若有，则使用管道近场周向阵列传感器检测叠加信号发生突变时的突变信号，突变信号再依次进行放大、滤波、采样和修正，最后通过数据处理电路检测管道内外壁缺陷位置。

技术领域

本发明属于电磁涡流测井技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于电磁涡流检测管道内外壁缺陷位置的装置。

背景技术

电磁涡流阵列检测技术具有检测速度较快、覆盖范围广和测试精度较高等优点。近年来，随着传感器技术的发展，电磁涡流阵列传感器检测技术的研究和应用得到极大的发展，广泛应用于航空航天部件和油气管道的无损检测中。

管道远场涡流检测研究中，接收线圈与发射线圈同轴设置于管内中心轴位置。线圈同轴设置的检测模式对于全周向缺陷可以实现良好检测，而对于半周向缺陷、1/4周向缺陷或更小局部缺陷不能准确实现其具体位置和深度的检测，因为同轴检测模式下检测信号反映的是管壁一周的平均壁厚情况。若将接收线圈贴近管壁设置可以提高局部缺陷的定位和定量检测精度，但是这势必需要更多的检测次数以完成管道周向壁厚的整体检测，降低了管道的检测速度。

在管道涡流检测的远场区域设置阵列检测传感器，可以提高检测速度、精度和实现缺陷在管壁周向和轴向位置的检测；由于远场信号具有两次穿透管壁的传输特性，对管道内壁和外壁缺陷具有相同的检测灵敏度，远场阵列传感器的检测信号不能实现内外壁缺陷的分辨。针对这个问题，利用高频信号仅在管壁近表面传输的趋肤特性，通过在远场阵列检测传感器正下方的骨架上增设一个高频信号发射线圈来实现缺陷在管道内外壁位置的分辨。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于电磁涡流检测管道内外壁缺陷位置的装置，利用电磁涡流信号仅在管壁近表面传输的趋肤特性，实现内外管壁缺陷的分辩。

为实现上述发明目的，本发明一种基于电磁涡流检测管道内外壁缺陷位置的装置，其特征在于，包括：

一管道近场周向阵列传感器，位于远场区域且呈周向式等间距分布，通过机械支架控制向外撑出紧贴被测管壁，且与平均场线圈、近场发射线圈与远场发射线圈同轴，位于骨架轴心上；管道近场周向阵列传感器用于同时接收近场发射线圈和远场发射线圈发送的电磁涡流信号，并实时监测出电磁涡流信号发生突变时的突变信号；

一平均场线圈，用于同时接收近场发射线圈和远场发射线圈发送的电磁涡流信号，用于检测管道周向是否存在缺陷，若存在缺陷，则使用管道近场周向阵列传感器继续接收电磁涡流信号进行内外壁检测

一近场发射线圈，用于产生高频电磁涡流信号，并通过被测管道的管壁进行传输，用于管道内外壁缺陷检测；

一远场发射线圈，用于产生低频电磁涡流信号，并通过被测管道的管壁进行传输，辅助用于管道内外壁缺陷检测；

一放大电路，用于接收管道近场周向阵列传感器监测出的突变信号，并进行放大；

一滤波电路，对放大后的突变信号进行滤波，区分出高频电磁涡流信号和低频电磁涡流信号；

一数据采集电路，分别对高频电磁涡流信号和低频电磁涡流信号进行采样；

一数据修正电路，用于对采样数据进行修正，并通知数据处理电路进行数据处理；