[发明专利]基于旋转磁场阵列式探头的管道缺陷在役检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于旋转磁场阵列式探头的管道缺陷在役检测装置，其特征在于：包括旋转磁场阵列式探头、探头拖动机构、三相信号发生器、三相功率放大器、信号调理模块、数据采集处理模块、上位机；

所述旋转磁场阵列式探头包括圆筒形尼龙骨架（101）、六个GMR传感器（102）、六个励磁线圈（103）；

圆筒形尼龙骨架（101）的内侧面延伸设置有六个径向凸台，且六个径向凸台围绕圆筒形尼龙骨架（101）的轴线等距排列；六个GMR传感器（102）一一对应地贴装于六个径向凸台的内侧面中央；六个励磁线圈（103）一一对应地缠绕于六个径向凸台上，且六个励磁线圈（103）的轴线均与圆筒形尼龙骨架（101）的轴线垂直相交；第一个励磁线圈（103）和第四个励磁线圈（103）串联构成第一相励磁绕组；第二个励磁线圈（103）和第五个励磁线圈（103）串联构成第二相励磁绕组；第三个励磁线圈（103）和第六个励磁线圈（103）串联构成第三相励磁绕组；

所述探头拖动机构包括圆筒形壳体（201）、三个丝杠导轨模组（202）、三个伺服电机（203）、三个履带行走机构（204）、三根第I传动臂（205）、三根第II传动臂（206）、三个第I球铰链（207）、三个第II球铰链（208）、三个膜片式压力传感器（209）、三个摄像头；

圆筒形壳体（201）的后端面与圆筒形尼龙骨架（101）的前端面固定，且圆筒形壳体（201）的轴线与圆筒形尼龙骨架（101）的轴线重合；三个丝杠导轨模组（202）均沿轴向固定于圆筒形壳体（201）的内侧面，且三个丝杠导轨模组（202）围绕圆筒形壳体（201）的轴线等距排列；三个伺服电机（203）的机座一一对应地固定于三个丝杠导轨模组（202）的后支撑座上，且三个伺服电机（203）的输出轴与三个丝杠导轨模组（202）的丝杠后端一一对应地连接；三个履带行走机构（204）均沿轴向设置，且三个履带行走机构（204）围绕圆筒形壳体（201）的轴线等距排列；三根第I传动臂（205）的首端一一对应地铰接于三个丝杠导轨模组（202）的前支撑座内侧面；三根第I传动臂（205）的尾端一一对应地铰接于三个履带行走机构（204）的主动轮轴一端；三根第II传动臂（206）的首端通过三个第I球铰链（207）一一对应地铰接于三个丝杠导轨模组（202）的滑台内侧面；三根第II传动臂（206）的尾端通过三个第II球铰链（208）一一对应地铰接于三根第I传动臂（205）的中部；三个膜片式压力传感器（209）一一对应地安装于三个第I球铰链（207）的球头与铰座之间；三个摄像头一一对应地安装于圆筒形壳体（201）的前端面，且三个摄像头围绕圆筒形壳体（201）的轴线等距排列；

三相信号发生器的三相输出端与三相功率放大器的三相输入端一一对应地连接；三相功率放大器的三相输出端与三相励磁绕组一一对应地连接；

六个GMR传感器（102）的输出端、三个膜片式压力传感器（209）的输出端、三个摄像头的输出端均与信号调理模块的输入端连接；信号调理模块的输出端与数据采集处理模块的输入端连接；

上位机的输入端与数据采集处理模块的输出端连接；上位机的输出端分别与三相信号发生器的控制端、三个伺服电机（203）的控制端、三个履带行走机构（204）的驱动电机的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的基于旋转磁场阵列式探头的管道缺陷在役检测装置，其特征在于：六个GMR传感器（102）均采用NVE AAH002-02E型GMR传感器；六个励磁线圈（103）均由直径大于0.4mm的漆包线绕制而成，且六个励磁线圈（103）的匝数均大于1000匝；三相信号发生器采用三相正弦信号发生器；上位机采用基于LabVIEW的上位机。