[发明专利]一种铝合金管道内外壁缺陷检测探头

说明书

本发明申请提供一种铝合金管道内外壁缺陷检测探头，激励线圈采用赫姆霍兹线圈结构的形式，两个激励线圈对称的缠绕在骨架的两侧，磁场传感器放置于骨架的中间位置，解决了激励线圈和磁场传感器不能同时实现最佳提离的不足，提高了检测的效果；全周向阵列分布的磁场传感器检测范围覆盖管道的一周，提高了检测的效率；将传统的正弦激励改为脉冲激励，增大了检测的范围，实现了管道内外壁缺陷的同时检测；因此，本发明申请提供的一种铝合金管道内外壁缺陷检测探头，保证了激励线圈和磁场传感器最佳的提离距离，提高了检测的效果，全周向阵列分布的磁场传感器提高了检测的效率，脉冲激励扩大了检测的范围，实现了铝合金管道内外壁缺陷的同时检测。

技术领域

本发明涉及一种管道检测探头，特别涉及一种铝合金管道内外壁缺陷检测探头。

背景技术

铝材作为仅次于钢铁的第二大金属材料，其强度高，塑性好，密度小，抗蚀性，经济性好等优点使其在一些行业已经取代钢铁，铝合金管道现在得到越来越广泛的应用。而铝合金管道往往承担着高温、高压、易燃、易爆和有毒等介质的输送工作，比如电力管道由于长时间承受压力，易在管道内外壁形成裂纹缺陷，一旦断裂导致结构失效，将引起严重的事故，造成人力与财力的大量损失，所以需要定期对管道进行检测。交流电磁场技术作为一种新兴的检测技术，具有非接触测量、无需表面清理、定量精度高、效率快的优点，对于检测和评估导电材料具有良好的前景。不过现有的交流电磁场管道内检测探头一般都将检测传感器包裹在激励线圈的里边(CN106198720A-一种内穿式管道内壁缺陷ACFM探头)，影响传感器的检测灵敏度，或者将在检测传感器放置激励线圈的外侧(CN106198716B-一种周向电磁场管道内壁裂纹检测系统及定量评估方法)，激励线圈和被测管道隔着一个传感器的距离，影响激励的效果。而目前的管道外检测探头(CN106645385A-一种基于亥姆霍茨线圈的石油管柱缺陷快速检测探头)，当管道埋入地下或者管道上存在支撑结构时，很难实现管道的检测；并且传统的交流电磁场采用的正弦信号，由于肌肤效应的存在，对表面缺陷比较敏感，对埋深缺陷的检测能力较差，限制了检测的范围，已经存在的脉冲交流电磁场检测方法(CN104049031A-一种基于交流电磁场的亚表面缺陷检测装置及检测方法)采用的线圈缠绕在磁芯上，对于管道检测并不适用，不能产生大范围的均匀场，检测效率比较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，基于交流电磁场检测原理，激励线圈采用赫姆霍兹线圈结构的形式，两个激励线圈对称的缠绕在骨架的两侧，磁场传感器放置于骨架的中间位置，解决了激励线圈和磁场传感器不能同时实现最佳提离的不足，提高了检测的效果；全周向阵列分布的磁场传感器检测范围覆盖管道的一周，提高了检测的效率；将传统的正弦激励改为脉冲激励，增大了检测的范围，实现了管道内外壁缺陷的同时检测。

一种铝合金管道内外壁缺陷检测探头，其特征包括铝合金管道、驱动连接结构、激励线圈、骨架、航空接头、线缆保护结构、电路板和激励信号；所述激励线圈由两个紧密缠绕在所述骨架两边凹槽中的多层线圈组成，两个线圈之间的距离等于线圈的半径，两个线圈的缠绕方向、匝数相同且相互连通；全周向阵列分布的所述电路板安装在所述骨架的中间凹槽中，所述电路板分布着轴向和径向的磁场传感器；所述激励信号采用周期性的脉冲激励信号，加载在所述激励线圈上。

所述驱动连接装置包括连接轴、连接孔和驱动连接轴；所述连接轴以轴孔配合的方式安装在所述骨架前端的连接孔中，所述连接孔通过螺钉将所述骨架和所述驱动连接装置固定在一起，所述驱动连接轴和管道驱动装置连接。

所述线圈为赫姆霍兹线圈，两个线圈和所述铝合金管道同轴，并且两个线圈之间的距离等于线圈的半径，两个线圈连接在一起并且两侧线圈的半径、绕向、匝数完全一致。