[发明专利]一种管道内氧化皮堆积的定量检测方法及检测仪

摘要

本发明提供一种管道内氧化皮堆积的定量检测方法及检测仪，方法包括：将专用传感器放置在被测管道表面的初始检测点，沿管径轴向方向移动；在被测管道的各个检测点，专用传感器均产生稳恒的强磁场，通过强磁场激励和磁化检测点位置被测管道内的氧化物；该氧化物被激励和磁化后产生原始磁场信号，该原始磁场信号被专用传感器接收，然后经信号处理后传输到主机；主机不断分析处理数字形式磁场信号，并结合所述初始检测点坐标以及专用传感器在所述被测管道的移动距离，得到所述被测管道内各检测点的氧化皮堆积量。具有检测原理简单、携带方便、灵敏度高以及成本低的优点，可应用于电厂中检测不锈钢管道内氧化皮堆积量，具有较大的优越性及应用前景。

主权项

1.一种管道内氧化皮堆积的定量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将专用传感器放置在被测管道表面的初始检测点，沿管径轴向方向移动所述专用传感器，所述专用传感器记录初始检测点坐标以及在所述被测管道的移动距离；并将所述初始检测点坐标以及在所述被测管道的移动距离实时传输到主机；同时，在所述被测管道的各个检测点，所述专用传感器均产生稳恒的25mT‑30mT强磁场，通过所述强磁场激励和磁化检测点位置所述被测管道内的氧化物；该氧化物被激励和磁化后产生原始磁场信号，该原始磁场信号被所述专用传感器接收；S2，所述专用传感器将各检测点接收到的所述原始磁场信号依次发送到信号处理装置；同时将所述初始检测点坐标以及在所述被测管道的移动距离发送到主机；S3，所述信号处理装置对接收到的所述原始磁场信号进行处理，得到处理后的模拟形式的磁场信号，并发送到数据采集装置；S4，所述数据采集装置包括多通道AD采集器和通讯模块；所述多通道AD采集器将接收到的所述模拟形式的磁场信号转化为数字形式磁场信号，然后将所述数字形式磁场信号通过所述通讯模块发送到主机；S5，所述主机不断分析处理所述数字形式磁场信号，并结合所述初始检测点坐标以及专用传感器在所述被测管道的移动距离，得到所述被测管道内各检测点的氧化皮堆积量；其中，所述信号处理装置包括依次相连的前置放大器、低通滤波器和调理放大器；S3具体为：所述前置放大器包括一组运算放大器，对来自所述专用传感器的原始磁场信号进行信号放大处理，得到磁场放大信号；所述低通滤波器对来自所述前置放大器的磁场放大信号进行滤波操作，去掉频率高于阈值的杂信号，得到磁场纯净信号，并发送到所述调理放大器；所述调理放大器放大所述磁场纯净信号，使放大后的信号满足数据采集装置量程范围，得到最终的所述模拟形式的磁场信号；其中，S5具体为：S51，所述主机预先建立氧化皮堆积量计算模型；其中，所述氧化皮堆积量计算模型为具有自适应学习能力的BP神经网络模型；S52，所述主机将所述数字形式磁场信号作为所述氧化皮堆积量计算模型的输入，经过计算，输出被测管道内检测点的氧化皮堆积量；其中，所述BP神经网络模型为三层BP神经网络，该三层BP神经网络包括输入层i、隐含层j和输出层t；其中，所述输入层包含3个神经元，分别为被测管道壁厚、数字形式磁场信号的大小、以及所述专用传感器产生的稳恒强磁场的磁场强度；所述隐含层包含p个神经元；所述输出层包含1个神经元，为被测管道内检测点的氧化皮堆积量Y1；上述管道内氧化皮堆积的定量检测方法采用的管道内氧化皮堆积的定量检测仪，包括：专用传感器、信号处理装置、数据采集装置和主机；所述专用传感器被放置在被测管道表面的初始检测点，并沿管径轴向方向移动；所述专用传感器在每一个检测点产生稳恒的25mT‑30mT强磁场，通过所述强磁场激励和磁化检测点位置所述被测管道内的氧化物，然后接收该氧化物被激励和磁化后产生的原始磁场信号；所述专用传感器还具有距离测试的功能，具体为：测量所述专用传感器在所述被测管道的移动距离；所述信号处理装置用于：对来自所述专用传感器的原始磁场信号进行处理，得到处理后的模拟形式的磁场信号，并发送到数据采集装置；所述数据采集装置包括多通道AD采集器和通讯模块；所述多通道AD采集器将接收到的所述模拟形式的磁场信号转化为数字形式磁场信号，然后将所述数字形式磁场信号通过所述通讯模块发送到主机；所述主机用于：不断分析处理所述数字形式磁场信号，并结合所述初始检测点坐标以及专用传感器在所述被测管道的移动距离，得到所述被测管道内各检测点的氧化皮堆积量；以下将采用该检测仪进行检测的方法详细描述如下：步骤一、在检修期间，对被测管道表面进行预处理；步骤二、将专用传感器和检测仪主机相连；步骤三、打开检测仪主机，待1‑2分钟，仪器稳定；步骤四、用被测管道和氧化皮标定主机，保存标定数据；步骤五、待检测仪主机稳定后，运行检测程序，使专用传感器与被测管道表面完全接触；按清零键，然后开始扫查被测管道，主机保存检测数据；步骤六、运行检测软件分析检测数据；其中，检测软件是专门针对本仪器开发的软件系统，针对奥氏体不锈钢管氧化物堆积量的特点，实现信号处理和滤波，具有强大的数据管理功能，并且具有简单的操作界面，适合不同阶层的人员进行现场作业。