[发明专利]一种并行管道非接触谐波磁场诊断方法及室内实验系统

权利要求书

1.一种并行管道非接触谐波磁场诊断室内实验系统，包括：实验系统框架(1)、并行管道系统(2)、加载模块(3)和检测模块(4)；

所述实验系统框架(1)包括安装支架(5)、管道滑动支架(6)和角件(7)，用于安装并行管道系统(2)、检测导轨台(16)和单杆活塞式双作用液压缸(12)；

所述并行管道系统(2)包括待测目标管道(8)、上管箍(9)、并行干扰管道(10)和下管箍(11)，用于模拟不同并行距离的干扰工况；

所述加载模块(3)包括单杆活塞式双作用液压缸(12)、主油口A(12-1)、主油口B(12-2)、活塞杆(12-3)、液压缸-力传感器连接件(13)、拉压力传感器(14)和力传感器-管道连接件(15),用于向待测目标管道(8)施加拉力和压力的大小，模拟待测目标管道(8)实际运行时的受力状态；

所述检测模块(4)由检测导轨台(16)、阵列聚焦检测探头(17)、谐波电源(18)、数据采集显示系统(19)、壳体(20)和安装面板(21)组成，其中，检测导轨台(16)包括电机(22)、联轴器(23)、丝杠支撑座(24)、底板(25)、丝杠螺母(26)、导轨(27)、丝杠(28)、右支撑板(29)、上垫板(30)、丝杠螺母座(31)、方滑块(32)和左支撑板(33)，用以带动安装面板(21)沿待测目标管道(8)轴线移动以获取管道整体磁信号；阵列聚焦检测探头(17)包括绕线指引块(34)、谐波磁场激励阵列线圈(35)和三轴隧道磁阻传感器(36)，谐波磁场激励阵列线圈(35)对待测目标管道(8)发射低频载高频的谐波电磁波，并通过三轴隧道磁阻传感器(36)测量管道的反射回波信号；数据采集显示系统(19)包括数据采集卡(37)和工控机(38)，实现数据采集和磁场信号实时显示。

2.如权利要求1所述的一种并行管道非接触谐波磁场诊断室内实验系统，其特征在于，所述实验系统框架(1)用于安装并行管道系统(2)、检测导轨台(16)和单杆活塞式双作用液压缸(12)；安装支架(5)使用不同长度的铝型材搭建，分为上下两层通过角件(7)连接；检测导轨台(16)固定在安装支架(5)的上层，并行管道系统(2)和单杆活塞式双作用液压缸(12)安装在管道滑动支架(6)上，管道滑动支架(6)在安装支架(5)下层水平面内进行双向调整，它们之间通过螺栓连接。

3.如权利要求1所述的一种并行管道非接触谐波磁场诊断室内实验系统，其特征在于，并行干扰管道(10)两端和待测目标管道(8)一端通过螺栓连接安装在上管箍(9)和下管箍(11)之间，下管箍(11)通过螺栓连接固定在管道滑动支架(6)上，通过移动并行干扰管道(10)以构造不同的管道并行距离，从而模拟不同并行距离的干扰工况。

4.如权利要求1所述的一种并行管道非接触谐波磁场诊断室内实验系统，其特征在于，所述加载模块(3)采用拉压力传感器(14)测量加载模块(3)向待测目标管道(8)施加拉力和压力大小，用于模拟待测目标管道(8)实际运行时的受力状态，拉压力传感器(14)一端安装的液压缸-力传感器连接件(13)连接单杆活塞式双作用液压缸(12)，另一端安装有力传感器-管道连接件(15)连接待测目标管道(8)。

5.如权利要求1所述的一种并行管道非接触谐波磁场诊断室内实验系统，其特征在于，固定在壳体(20)内的谐波电源(18)提供参数可调的高精度双频载波信号，谐波电源(18)与谐波磁场激励阵列线圈(35)相连接，谐波磁场激励阵列线圈(35)对待测目标管道(8)发射低频载高频的谐波电磁波，并通过三轴隧道磁阻传感器(36)测量管道的反射回波信号；三轴隧道磁阻传感器(36)与谐波磁场激励阵列线圈(35)均安装在安装面板(21)上，通过调整安装面板(21)的高度可模拟不同提离距离的检测，检测导轨台(16)可带动安装面板(21)沿待测目标管道(8)轴线移动以获取管道整体磁信号，三轴隧道磁阻传感器(36)采集磁信号，经数据采集卡(37)上传至工控机(38)，通过经验小波变换数据处理方法和数据融合处理算法进行处理，实现缺陷信号辨识。