[发明专利]一种山地管道环焊缝非接触识别定位方法

说明书

本发明公开了一种山地管道环焊缝非接触识别定位方法，步骤如下：首先，在地面上标注管道轴线；其次、采用无接触式扫描磁力计在地面上沿着管道轴线移动，磁力计的两个磁传感器测得磁场三分量B_x1、B_y1、B_z1和B_x2、B_y2、B_z2；然后，通过数据采集软件计算梯度分量和梯度模量dQ；磁力计内设置有DGPS定位装置，同步检测点的里程与磁力计检测数据；将管道轴线等间距划分为n个检测区间，各区间依次编号C₁、C₂、…C_n；每检测一个区间后将检测的梯度分量和梯度模量数据进行采集存储并依次标注编号C₁、C₂、…C_n；通过采集的数据进行环焊缝识别。本发明的方法不受管道结构和尺寸的限制，能够应用于复杂多样的地形环境，适用于山地管道的检测。

技术领域

本发明属于管道无损检测技术领域，具体涉及一种通过非接触磁应力检测定位山地管道环焊缝的方法。

背景技术

管道内检测是目前管道检测中发展较早、技术较成熟的无损检测手段，在内检测时，一般会在检测器上加装焊缝传感器，从焊缝传感器采集到的数据中，根据焊缝点识别和匹配方法，对环焊缝进行识别。管道内检测环焊缝识别是要从焊缝传感器采集的信号中识别出环焊缝。将环焊缝检测器的探头紧贴管道内壁模拟检测器前进，采集焊缝信号，里程计同步位移。

检测器在管道中前进时，两路呈180°安装的焊缝探头分别检测管道焊缝，焊缝检测器通过环焊缝时检测环焊缝信号如图1所示。两路环焊缝检测器经过环焊缝时，检测到的环焊缝特征如图2所示，两路焊缝检测器同时检测到焊缝点时，可判定此焊缝信号为环焊缝信号。

管道焊缝传感器会受到各种干扰，传感器和管壁的贴合程度随着检测器的前进速度而变化，这会对焊缝传感器线圈采集的数据造成干扰。这些干扰均会造成焊缝识别的误差。在焊缝识别前对阈值进行设定，小于阈值的信号将被认为是噪声影响导致的信号畸变。内检测器在管道中的滚动前进和里程累计误差导致检测器所记录的里程数据与管道的实际长度存在误差，往往需要多次开挖检测坑才能找到相应的焊缝位置，这不仅增加成本，而且增加了相应的作业风险。另外，由于山区地势起伏大，管道弯头结构较多。很难满足内检测的检测要求，不适用于山地管道的检测环境。

发明内容

本发明的目的是针对现有内检测方法定位焊缝偏差较大，且不适用于山地弯曲复杂管道检测用的技术问题，提供一种山地管道环焊缝非接触式识别定位方法。

本发明提供的山地管道环焊缝非接触式识别定位方法，具体步骤如下：

S1、采用管道路径搜索器探测管道路径，在地面上标注管道轴线。

S2、采用无接触式扫描磁力计在地面上沿着管道轴线移动，磁力计水平放置，高出地面1～1.5m，磁力计轴向垂直于管道走向，移动过程中，磁力计的一个三分量磁传感器保持在管道轴线上方，测得磁场三分量B_x1、B_y1、B_z1；另一个磁传感器保持在管道一侧外缘上方，测得磁场三分量B_x2、B_y2、B_z2。两个磁传感器的三个轴向分布彼此对应相同，且均符合右手定则，磁力计移动速度小于等于1m/s。

S3、通过数据采集软件计算磁场三分量B_x、B_y、B_z于仪器X方向的梯度分量从而计算梯度模量dQ；

梯度分量的计算公式如下：

其中，l为磁力计探棒的长度。