[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

说明书

本发明涉及管道缺陷在役检测技术，具体是一种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。本发明解决了传统的管道缺陷在役检测技术检测效率低下、造成停工损失的问题。基于旋转磁场阵列式探头的管道缺陷在役检测装置，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、六个GMR传感器、六个励磁线圈；所述探头拖动机构包括圆筒形壳体、三个丝杠导轨模组、三个伺服电机、三个履带行走机构、三根第I传动臂、三根第II传动臂、三个第I球铰链、三个第II球铰链、三个膜片式压力传感器、三个摄像头。本发明适用于流程工业。

技术领域

本发明涉及管道缺陷在役检测技术，具体是一种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。

背景技术

作为流程工业中必不可少的过程装备，管道的作用是输送气、液、固以及多相流体。管道在长期使用中，由于受到流体的化学腐蚀与应力冲蚀，其内壁会出现各种缺陷，导致其承压性能下降、使用寿命缩短，严重时还会造成泄漏、爆炸等事故。因此，为了避免出现上述问题，需要对管道缺陷进行在役检测。传统的管道缺陷在役检测技术由于自身原理所限，检测时一方面需要将待检管道关停，另一方面需要对待检管道进行预处理，因此其不仅检测效率低下，而且会造成停工损失。基于此，有必要发明一种全新的管道缺陷在役检测技术，以解决传统的管道缺陷在役检测技术检测效率低下、造成停工损失的问题。

发明内容

本发明为了解决传统的管道缺陷在役检测技术检测效率低下、造成停工损失的问题，提供了一种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。

本发明是采用如下技术方案实现的：

基于旋转磁场阵列式探头的管道缺陷在役检测装置，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、六个GMR传感器、六个励磁线圈；

圆筒形尼龙骨架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的轴线等距排列；六个GMR传感器一一对应地贴装于六个径向凸台的内侧面中央；六个励磁线圈一一对应地缠绕于六个径向凸台上，且六个励磁线圈的轴线均与圆筒形尼龙骨架的轴线垂直相交；第一个励磁线圈和第四个励磁线圈串联构成第一相励磁绕组；第二个励磁线圈和第五个励磁线圈串联构成第二相励磁绕组；第三个励磁线圈和第六个励磁线圈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、三个丝杠导轨模组、三个伺服电机、三个履带行走机构、三根第I传动臂、三根第II传动臂、三个第I球铰链、三个第II球铰链、三个膜片式压力传感器、三个摄像头；

圆筒形壳体的后端面与圆筒形尼龙骨架的前端面固定，且圆筒形壳体的轴线与圆筒形尼龙骨架的轴线重合；三个丝杠导轨模组均沿轴向固定于圆筒形壳体的内侧面，且三个丝杠导轨模组围绕圆筒形壳体的轴线等距排列；三个伺服电机的机座一一对应地固定于三个丝杠导轨模组的后支撑座上，且三个伺服电机的输出轴与三个丝杠导轨模组的丝杠后端一一对应地连接；三个履带行走机构均沿轴向设置，且三个履带行走机构围绕圆筒形壳体的轴线等距排列；三根第I传动臂的首端一一对应地铰接于三个丝杠导轨模组的前支撑座内侧面；三根第I传动臂的尾端一一对应地铰接于三个履带行走机构的主动轮轴一端；三根第II传动臂的首端通过三个第I球铰链一一对应地铰接于三个丝杠导轨模组的滑台内侧面；三根第II传动臂的尾端通过三个第II球铰链一一对应地铰接于三根第I传动臂的中部；三个膜片式压力传感器一一对应地安装于三个第I球铰链的球头与铰座之间；三个摄像头一一对应地安装于圆筒形壳体的前端面，且三个摄像头围绕圆筒形壳体的轴线等距排列；

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；