[发明专利]一种可变径涡流检测传感器设计方法及装置

说明书

本发明一种可变径涡流检测传感器设计方法及装置，用于金属管道(6)内部缺陷的无损检测，通过引线(11)连接于检测仪器(1)，包括探头骨架(3)和阵列式检测传感器(2)，其特征在于所述的探头骨架(3)设置为圆柱体结构，在探头骨架(3)的内部还设置有气囊(4)，阵列式检测传感器(2)的检测线圈(21)通过可弯曲可延伸的柔性PCB板(22)围绕设置于探头骨架(3)的外围。实现能在管道的胀管部位，仍可很好地贴合管壁，不存在常规探头的间隙影响，较好地满足工业在役金属管道在役检测的灵敏度要求。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，具体涉及涡流检测的传感器技术，特别是涉及一种可变径涡流检测传感器设计方法及装置。

背景技术

在工业领域，存在着大量的金属管道。由于金属材料使用过程中可能存在裂纹、腐蚀、减薄等各种各样的缺陷。为防止设备发生故障，常常需要进行在役检测。例如：电力石化系统的冷凝器管道，因工艺设计要求，还存在如附图1和附图2中所示的胀管段61（一般在支撑板及管板处）。

而常规采用的涡流内穿过式探头（传感器），一般以最小内径设计。故在胀管段61的部位，检测线圈与金属管壁之间的间隙必然增加，从涡流检测原理可知，由于趋肤效应，此处检测灵敏度将大幅降低，造成小缺陷的漏检，导致泄漏事故的发生。

针对以上缺点问题，本发明采用如下技术方案进行改善。

发明内容

本发明的目的提供一种可变径涡流检测传感器设计方法及装置，公开的技术方案如下：

一种可变径的涡流检测传感器装置，用于金属管道(6)内部缺陷的无损检测，通过引线(11)连接于检测仪器(1)，包括探头骨架(3)和阵列式检测传感器(2)，其特征在于所述的探头骨架(3)设置为圆柱体结构，在探头骨架(3)的内部还设置有气囊(4)，阵列式检测传感器(2)的检测线圈(21)通过可弯曲可延伸的柔性PCB板(22)围绕设置于探头骨架(3)的外围。

其中一种情况，柔性PCB板(22)为若干长条形结构径向阵列设置于柱形探头骨架(3)外围，最佳的设计情况是圆柱体探头骨架(3)的正中间形成径向围绕一圈排布，然后前后两部分的柔性PCB板(22)设置为对称排布，当检测的金属管道的直径较大时，圆柱体探头骨架(3)撑开较多时，以适合于涡流检测传感器的提离值的情况下，选择圆柱体正中间一圈排列的阵列式涡流检测线圈进行金属管的无损检测。而且相邻的两条柔性PCB板(22)上的阵列涡流线圈可以设置为相互错开排列，成“品”字形结构排布。

另一种情况，柔性PCB板(22)为若干长条形结构轴向阵列设置于柱形探头骨架(3)外围。所述的轴向阵列的若干长条形结构的柔性PCB板(22)的两端部固定于圆柱体结构探头骨架(3)的两个头部支架，圆柱体探头骨架(3)设置为可弯曲结构。柔性PCB板(22)上的阵列涡流检测线圈以圆柱体正中间形成径向围绕一圈排布将圆柱体结构分成前后两部分，前后两部分阵列涡流检测线圈形成对称的排列结构。当检测的金属管道的内径远大于圆柱体结构探头骨架(3)的直径时，圆柱体探头骨架(3)弯曲撑开，以适合于涡流检测传感器的提离值的情况下，选择圆柱体正中间一圈排列的阵列式涡流检测线圈进行金属管的无损检测。

所述的气囊(4)设置为橡胶圆柱体或者球体等任意适合体型的形状结构。

气囊(4)还设置有气压调节装置(5)，通过气管(51) 增加或减少气体调节气囊(4)的膨胀和收缩。

本发明还公开一种可变径的涡流检测方法，使用如上所述的检测传感器装置，具体制作方法步骤如下：

a．线圈提离值检测：开启仪器设备，将校准好的检测仪器的检测传感器装置伸入金属管内部，通过提离激励信号判定涡流检测传感器的提离状态；

b.气囊气压调整：依据步骤a中判定的涡流检测传感器提离状态，对比提离阈值，对气囊的气压进行调整，重复a步骤检测涡流检测传感器的提离值，将提离值调整在设定范围值内为止；