[发明专利]一种多通道脉冲涡流在线监测系统与监测方法

说明书

本发明涉及一种多通道脉冲涡流在线监测系统，包括：用于监测装置参数设定及监测数据处理和显示的PC机，用于脉冲涡流发生和管道缺陷数据采集的脉冲涡流监测装置，PC机与脉冲涡流监测装置无线连接。PC机包括参数设置模块、分屏显示模块、图像合成模块，脉冲涡流监测装置包括：通过导线依次电连接的脉冲涡流发生模块、功率放大模块、高速转换开关、阵列探头、信号放大模块、信号调理模块、数据采集模块。一种多通道脉冲涡流在线监测方法，利用脉冲涡流信号实现管道的缺陷检测。本发明实现了实时监测、在过程中发现质量或安全问题并及时整改，避免因重大质量、安全事故而造成的人身伤亡及财产损失；操作简单、实施方便，测试结果准确度高。

技术领域

本发明属于无损监测和测试技术领域，具体涉及一种多通道脉冲涡流在线监测系统与监测方法。

背景技术

随着世界工业的快速发展，管道在石油化工、海洋工程等各个领域有着广泛的应用，已经成为现代工业中不可缺少的部分。但管道的服役环境往往受到腐蚀介质的影响，且随着服役时间的延长，小口径管道不可避免的会发生腐蚀和磨损，与其他管道相比，小口径管道管壁薄，减薄区域隐蔽不易发现，容易引发突发性的破坏事故。因此，检测管道的腐蚀、磨损情况及评价管道使用寿命，是避免该类事故发生的必要手段。

1980年Waidelich等人将脉冲涡流检测技术应用到不锈钢结构的壁厚和缺陷的测量当中，在研究中给出了脉冲涡流在不锈钢材料中的趋肤深度，同时在该研究中还提出了一种用脉冲涡流检测的激励电压信号曲线来预测检测电压信号曲线的方法。1993年，法国科研人员B.Lebrun等采用差分信号处理的方法，对飞行器的铆接结构进行了相关的检测实验，该研究装置的激励装置为传统的线圈，而检测装置则为巨磁阻传感器，研究中通过优化调整多种参数，探究各种工况下该装置可识别的最小裂纹缺陷。对该装置以及检测方法进行优化后，通过信号峰值、峰值时间以及信号频率三个物理量对缺陷裂纹的尺寸进行了相关的检测研究。

脉冲涡流作为一种新型的检测技术，与其他无损探伤方法相比较，对被测对象表面要求低、检测精度高，只需一次扫描就能分析被测管道不同尺寸、不同类型的缺陷，包含信息丰富，因此对管道检测具有独特的优势。

发明内容

本发明可通过实时监控，发现工业管道出现腐蚀缺陷、裂纹等异常情况，以便及时采取应急和补救措施，把质量和安全事故率降低到最低点为理念，提供一种多通道脉冲涡流在线监测系统与监测方法。本发明所采用的技术方案如下：

一种多通道脉冲涡流在线监测系统，包括：用于监测装置参数设定及监测数据处理和显示的PC机，用于脉冲涡流发生和管道缺陷数据采集的脉冲涡流监测装置，PC机与脉冲涡流监测装置无线连接。

优选地，所述PC机包括参数设置模块、分屏显示模块、图像合成模块、数据处理模块，通过参数设置模块设定采样频率、选择幅值档位、选择采集模式，通过分屏显示模块可显示单一探头传回的检测信号，图像合成模块可接收通过红外成像装置进行管道扫描后所形成的管道的整体三维图像、检测出管道的缺陷、并以不同颜色的进行显示，数据处理模块用于将脉冲涡流监测装置的检测数据转换成电压变化图、管道壁厚图、以及TXT原始文件进行存储。

优选地，所述的脉冲涡流监测装置包括：通过导线依次电连接的脉冲涡流发生模块、功率放大模块、高速转换开关、阵列探头、信号放大模块、信号调理模块、数据采集模块。

优选地，所述的阵列探头包括至少六个脉冲涡流单一探头、和至少四个用于扫描成像的红外成像装置。所述的脉冲涡流单一探头由霍尔传感器、激励线圈、导线、铁氧体磁芯、工业纯铁组成；工业纯铁为整个单一探头的外壳，所述外壳内最外层为激励线圈，所述激励线圈缠绕在圆柱形铁氧体磁芯上；所述霍尔传感器放置在圆柱形铁氧体磁芯内、接出两根导线。

一种多通道脉冲涡流在线监测方法，包括以下步骤：

步骤1、进行管道监测时，首先测量管道外径尺寸，选择适合管道管径的阵列探头，将其固定在管道敏感部位；