[发明专利]一种基于电磁超声的高温管线伤损在线监测系统

权利要求书

1.一种基于电磁超声的高温管线伤损在线监测系统，包括计算机(1)、无线通讯电路(2)、控制电路(3)、功率放大电路(4)、电磁超声换能器(5)、信号调理电路(6)、采集电路(7)、服务器(8)、终端(9)、热电转换电路(10)、稳压电路(11)和电源管理电路(12)，其特征在于：所述电磁超声换能器(5)安装在高温被测管道(13)上，所述热电转换电路(10)设置在高温被测管道(13)的外表面或高温被测管道(13)附近，所述热电转换电路(10)的电源输出端连接稳压电路(11)，所述稳压电路(11)的输出端连接电源管理电路(12)，所述电源管理电路(12)的输出端连接无线通讯电路(2)和控制电路(3)的电源输入端，所述计算机(1)的信号输出端连接无线通讯电路(2)，所述无线通讯电路(2)连接控制电路(3)，所述无线通讯电路(2)的信号输出端连接服务器(8)，所述服务器(8)通过无线网络连接终端(9)，所述控制电路(3)的输出端连接功率放大电路(4)，所述功率放大电路(4)的输出端连接电磁超声换能器(5)，所述电磁超声换能器(5)的输出端连接信号调理电路(6)，所述信号调理电路(6)的输出端连接采集电路(7)的信号输入端，所述采集电路(7)的信号输出端连接控制电路(3)。

2.根据权利要求1所述的一种基于电磁超声的高温管线伤损在线监测系统，其特征在于：所述电磁超声换能器(5)为电磁超声体波测厚换能器，所述电磁超声换能器(5)包括电磁线圈Ⅰ(512)、永磁铁Ⅰ(513)和壳体Ⅰ(514)，所述电磁线圈Ⅰ(512)为两个重叠放置的线圈，电磁线圈Ⅰ(512)与高温被测管道(13)的金属管壁(511)的表面间距不超过4mm；所述电磁线圈Ⅰ(512)的一个线圈一端连接功率放大电路(4)的输出端，另一端电性接地；所述电磁线圈Ⅰ(512)的另一个线圈一端连接信号调理电路(6)的输入端，另一端电性接地，所述永磁铁Ⅰ(513)位于电磁线圈Ⅰ(512)的外侧，所述永磁铁Ⅰ(513)的磁极分布方向垂直于电磁线圈Ⅰ(512)的表面，所述电磁线圈Ⅰ(512)和永磁铁Ⅰ(513)均设置在壳体Ⅰ(514)内，所述电磁线圈Ⅰ(512)和永磁铁Ⅰ(513)通过环氧树脂灌封于壳体Ⅰ(514)的内部。

3.根据权利要求2所述的一种基于电磁超声的高温管线伤损在线监测系统，其特征在于：所述电磁线圈Ⅰ(512)由铜质漆包线以蝶形或螺旋方式绕制，永磁铁Ⅰ(513)材质为钕铁硼，壳体Ⅰ(514)材质为耐高温隔磁材料。

4.根据权利要求1所述的一种基于电磁超声的高温管线伤损在线监测系统，其特征在于：所述电磁超声换能器(5)为磁致伸缩低频导波换能器，所述电磁超声换能器(5)包括耦合剂、磁致伸缩带(522)、永磁铁Ⅱ(523)、电磁线圈Ⅱ(524)和壳体Ⅱ，所述电磁线圈Ⅱ(524)以螺线管方式环绕在磁致伸缩带(522)表面，所述电磁线圈Ⅱ(524)一端连接功率放大电路(4)的输出端和信号调理电路(6)的输入端，所述电磁线圈Ⅱ(524)的另一端接地，所述磁致伸缩带(522)粘接在高温被测管道(13)的外表面，所述磁致伸缩带(522)与高温被测管道(13)之间涂有耦合剂，所述永磁体(523)位于磁致伸缩带(522)的外侧，所述多个永磁体(523)绕高温被测管道(13)的圆周方向均匀分布，所述永磁铁Ⅱ(523)的磁极沿管道长度方向分布，多个永磁铁Ⅱ(523)的磁极均指向同一方向，所述磁致伸缩带(522)、永磁铁Ⅱ(523)和电磁线圈Ⅱ(524)均设置在壳体Ⅱ内，所述壳体Ⅱ内填充有环氧树脂。

5.根据权利要求4所述的一种基于电磁超声的高温管线伤损在线监测系统，其特征在于：所述耦合剂为高温胶，所述磁致伸缩带(522)的材质为磁致伸缩材料，所述电磁线圈Ⅱ(524)为铜质漆包线，所述永磁铁Ⅱ(523)的材质为钕铁硼，所述壳体Ⅱ为耐高温隔磁材料制成。