[发明专利]一种基于光纤磁场传感的管道缺陷检测装置

说明书

本发明公开了一种基于光纤磁场传感的管道缺陷检测装置，属于光纤传感技术领域，包括磁化部件、磁光转换部件、光发生器、光电转换部件及光收发部件，光收发部件与磁光转换部件、光发生器及光电转换部件连接；磁化部件沿对被测管道进行磁化；光发生器经光收发部件向磁光转换部件输入光波信号；磁光转换部件设置在闭合回路中携带漏磁场信息的光波信号经光收发部件传输到光电转换部件，光电转换部件将光信号转化为电信号供上位分析设备进行分析，从而获取漏磁场对应的被测管道内壁的缺陷尺寸及位置。本发明对被测管道进行缺陷检测时不会产生电打火现象，安全可靠，灵敏度高、寿命长，可实现分布式、实时在线、永久性监测。

技术领域

本发明属于光纤传感技术领域，具体而言涉及一种光纤磁场传感的管道缺陷漏磁检测装置。

背景技术

石油和天然气是目前能源存在的主要形式之一，其远距离运输大部分是通过长输管道实现的。由于年久失修、腐蚀、磨损以及意外损伤等原因导致的管道泄露事件频频发生，不仅造成了巨大的经济损失，而且严重污染环境，危害人类的身体健康。现有的铁磁性管道的检测方法主要有漏磁法。漏磁检测是以自动化为目的而发展起来的一种自动无损检测技术，与磁粉检测类似，漏磁检测常用的传感器有感应线圈、磁敏二极管(SMD)、磁带、磁通门、磁探头、霍尔元件等，在实际使用中这些传感器还存在如下问题：

感应线圈的原理是电磁感应原理，即闭合电路的导体在磁场切割磁力线运动时会产生电流，从而将磁信号转化为电信号，会产生电打火现象，安全程度低；磁敏二极管因其温度系数和输出的非线性在一定程度上降低了测量精度；磁带检测法装置复杂性程度高；磁通门传感器只能检测缓变磁场和静态磁场，应用范围窄；磁探头测量范围窄、磁导率非线性使其不能得到广泛应用；霍尔元件器件比较脆、易损，灵敏度不够高。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种光纤磁场传感的管道缺陷漏磁检测装置，以解决现有的漏磁检测装置安全性不够高、应用范围窄、灵敏度不高的问题。

为达到上述技术目的，本发明提供的技术方案是：一种光纤磁场传感的管道缺陷漏磁检测装置，其特征在于，包括磁化部件、磁光转换部件、光发生器、光电转换部件、光收发部件，所述光收发部件与所述磁光转换部件、光发生器及光电转换部件连接；

所述磁化部件沿被测管道轴线方向对被测管道进行磁化，磁化形成的磁力线在被测管道与磁化部件之间形成闭合回路；

所述光发生器经光收发部件向所述磁光转换部件输入光波信号；

所述磁光转换部件设置在所述闭合回路中，受所述闭合回路中的漏磁场干扰引起所述磁光转换部件传输的光波信号变化，所述磁光转换部件将携带漏磁场信息的光波信号经所述光收发部件传输到所述光电转换部件，所述光电转换部件将所述光信号转化为电信号供上位分析设备进行分析，从而获取所述漏磁场对应的被测管道内壁的缺陷尺寸及位置。

进一步地，所述光收发部件与所述磁光转换部件、光发生器及光电转换部件通过信号传输光纤连接。

进一步地，所述磁化部件由两个永磁体、导磁体组成，所述导磁体连接在所述两个永磁体之间，所述导磁体两端的磁极方向相反。

更进一步地，所述磁光转换部件为光纤磁敏感器；所述光纤磁敏感器包括光纤准直器、磁致伸缩管和玻璃棒，所述光纤准直器的一端连接所述信号传输光纤，另一端伸入所述磁致伸缩管的管内一端，所述磁致伸缩管的管内另一端固定所述玻璃棒，所述光纤准直器及所述玻璃棒之间在所述磁致伸缩管内构成光学F-P腔。