[发明专利]一种铁磁性材料壁厚缺陷扫查装置和扫查方法

权利要求书

1.一种铁磁性材料壁厚缺陷扫查方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：根据待测管道的材质、管径、是否带包覆层、包覆层厚度等选择合适的传感器总成；

S2：根据待测管道的材质、壁厚、是否带包覆层、包覆层厚度及步骤S1中选择的传感器总成选择合适的激励电磁信号，电磁信号的频率介于1-32HZ，电压值介于2-20V之间；

S3：将步骤S1中选择的传感器总成置于待测管道的外表面或包覆层外表面，采用中低频电磁涡流主机发出步骤S2中选择的电磁信号，连续移动传感器总成，采集待测管道的检测信号，该检测信号包含电磁在传导过程中产生的随时间衰减的感应电压值和计步定位值；

S4：步骤S2中的检测信号经中低频电磁涡流主机预处理后通过蓝牙或电缆传输至数据处理终端；

S5：数据处理终端对数据进行批量处理并提取与壁厚相关的特征值，其步骤包括：

S5.1，数据处理终端接收到的经预处理的每个检测位置数据包括按时间分布的20-31个时窗，每个时窗包括响应时间T及对应感应电压值V，去除前0-5个时窗；

S5.2，计算剩余各时窗的响应时间T和感应电压V的自然对数值；

S5.3， 计算每相邻两组或三组时窗的响应时间T和感应电压V的自然对数值的拟合直线的斜率K值；

S5.4，对比步骤S5.3中所获得的斜率K值，选取最大K值Kmax；

S5.5，选取Kmax对应的最后一个时窗所对应的响应时间T及感应电压V，选取该时窗及前三个时窗的数据作为选择区间；

S5.6，计算选择区间四个时窗的“响应时间T，感应电压V的自然对数值”拟合直线的斜率，并对斜率求绝对值，该斜率绝对值即为特征值S；

S6：利用步骤S5中得到的特征值S计算铁磁性材料的壁厚值，其步骤包括：

S6.1，对不同壁厚的标准试块进行测量，获得对应已知壁厚值的一组特征值；

S6.2，通过步骤S6.1中的已知壁厚值和特征值拟合得到壁厚与特征值的关系式；

S6.3，将步骤S5.5中得到的特征值带入步骤S6.2中的关系式中即可得到对应位置的壁厚值；

S7：利用超声波测厚仪获得待测管道某点壁厚值，并与步骤S6.3中获得的壁厚值进行比较，获得校准系数；

S8：显示检测位置与壁厚的实时成像结果。

2.一种铁磁性材料壁厚缺陷扫查装置，包括中低频电磁涡流主机、传感器总成、数据处理终端及电缆，其特征在于，

所述中低频电磁涡流主机用于将电磁信号发射给传感器总成，并接收反馈信号；传感器总成用于采集待测铁磁性管线或设备检测部位的检测信号，并将检测信号通过中低频电磁涡流主机发送给数据处理终端；数据处理终端，用于对检测信号进行处理并提取检测信号中与铁磁性管道或设备壁厚的特征值以及显示铁磁性管道或设备壁厚值的实时成像结果。

3.如权利要求2所述的一种铁磁性材料壁厚缺陷扫查装置，其特征在于，所述数据处理终端为包含数据处理模块和显示模块的普通电脑或平板电脑系统，数据处理终端通过蓝牙或电缆与中低频电磁涡流主机连接。

4.如权利要求2所述的一种铁磁性材料壁厚缺陷扫查装置，其特征在于，所述中低频电磁涡流主机中设有电磁信号发射模块、信号采集模块及信号预处理模块。

5.如权利要求2所述的一种铁磁性材料壁厚缺陷扫查装置，其特征在于，所述传感器总成与中低频电磁涡流主机通过电缆连接，数据处理终端与主机通过蓝牙或电缆连接。

6.如权利要求2所述的一种铁磁性材料壁厚缺陷扫查装置，其特征在于，所述传感器总成由发射线圈、接收线圈和计步器组成，所述计步器为增量式计步器或打点式计步器；传感器总成置于待测管道外表面或包覆层外表面并连续移动；所述计步器用于对检测位置进行定位。