[实用新型]一种基于交流电磁场的小管径内穿式检测探头

说明书

本发明提供一种基于交流电磁场的小管径内穿式检测探头，包括探头外壳、激励模块、雷莫接头、磁传感器模块和放大滤波模块。所述激励模块包括U型磁芯和缠绕在磁芯上的线圈，在所述线圈中加载交变正弦激励信号产生交变磁场回路，交变磁场在所述U型磁芯两腿间产生均匀电场，均匀电场经过管道内壁缺陷产生扰动引起空间磁场畸变。所述磁传感器模块用于拾取缺陷处的磁场畸变，评估缺陷的尺寸。本发明提供的一种基于交流电磁场的小管径内穿式检测探头检测方法简单，可以实现对小管径内部盲区缺陷的全周向检测以及弯管处缺陷的精准判别，灵敏度高，体积小，重量轻，便于携带。

技术领域

本发明涉及检测探头领域，尤其涉及一种基于交流电磁场的小管径内穿式检测探头。

背景技术

小管径管线在石油行业、大型集气站等工业现场有着极为广泛的应用，管线缺陷的存在，尤其是其内部因冲击腐蚀等因素形成的不可见缺陷会对工业现场的作业安全造成重大威胁，对小管径管柱内部进行缺陷检测，有利于及时发现含有缺陷的管柱并进行修复或予以剔除，从而保证工业现场的安全工作和运行。

交流电磁场检测技术(Alternating Current Field Measurement，简称ACFM)作为新兴的无损检测技术，具有检测精度高、无需清理被测表面涂层和适合自动化检测等优点，被广泛应用在管柱部件的缺陷检测中。

现有的小管径检测探头多为外穿式检测探头，其受管柱外表面的平整状况影响较大，在管柱壁厚较大时，无法探测其内部埋深缺陷，容易造成漏检与误检。再者，传统的外穿式检测探头无法探测弯管处的缺陷。

发明内容

本发明提供一种基于交流电磁场的小管径内穿式检测探头，可实现小管柱内部盲区缺陷的全周向检测以及弯管处缺陷的精准判别，灵敏度高，体积小，重量轻，便于携带。

本申请实施例提供一种基于交流电磁场的小管径内穿式检测探头。所述小管径内穿式检测探头包括探头外壳、激励模块、雷莫接头、磁传感器模块和放大滤波模块。激励模块、雷莫接头、磁传感器模块和放大滤波模块均放置在探头外壳内部。激励模块包括U型磁芯和缠绕在磁芯上的线圈，通过加载交变的正弦激励信号产生激励场。磁传感器模块包括TMR隧道磁阻传感器和传感器固定块，TMR隧道磁阻传感器放置在传感器固定块的凹槽内。TMR隧道磁阻传感器可拾取缺陷处的畸变磁信号并转化为电压信号，经过放大滤波模块进一步处理。雷莫接头将外部激励源信号及供电电压接入小管径内穿式检测探头内部，并将TMR隧道磁阻传感器的信号回传机箱。

进一步地，所述探头外壳包括探头外壳主体、探头中部的细长管柱、雷莫接头固定槽、走线槽、激励模块固定槽和磁传感器模块固定槽。雷莫接头固定槽用来固定雷莫接头，走线槽用来将激励模块、放大滤波模块和TMR隧道磁阻传感器的引线连接至雷莫接头，磁传感器模块固定槽用于固定磁传感器模块。探头中部的细长管柱具有一定柔韧性，在小管径内穿式检测探头到达弯管处时呈弯曲形态，使小管径内穿式检测探头保持贴合管道内壁，避免提离对检测结果的影响。

进一步地，所述放大滤波模块包括供电端口、滤波电阻、AD620芯片、输入端口、滤波电容、PCB电路板、放大电阻和输出端口。滤波电阻、AD620芯片、滤波电容和放大电阻均焊接在所述PCB电路板上。输入端口接入TMR隧道磁阻传感器的差分信号，经滤波电阻与滤波电容组成的滤波电桥对信号进行滤波处理，由AD620芯片放大，通过改变放大电阻的阻值可调节放大滤波模块的放大倍数，输出端口及供电端口通过导线与雷莫接头相连。

与现有技术相比，本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括：

(1)检测方法简单，可以实现对小管径内部盲区缺陷的全周向检测

(2)中部的细长管柱具有一定柔韧性，可以检测弯管处的缺陷

(3)适用性强，可以检测不同管径的内壁缺陷

(4)操作简单，容易上手