[发明专利]油气管道漏磁检测器空气耦合磁场测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于油气管道缺陷漏磁检测中空气耦合磁场测试的油气管道漏磁检测器空气耦合磁场测试装置及测试方法，属于漏磁无损检测领域。

背景技术

目前我国多数油气管道已进入事故多发阶段,为防止管道因腐蚀缺陷造成的穿孔、泄漏、爆管等恶性事故发生,必须对管道内外缺陷进行无损检测。漏磁检测器以其在线检测缺陷能力强、自动化程度高等独特优点，成为在役油气管道缺陷检测的主要方法。

漏磁检测器检测时先将被测管道磁化，在被测管道内部产生磁场，若管壁内有缺陷，则在缺陷处产生漏磁场，霍尔磁传感器拾漏磁场磁通信号，再经信号处理装置判别管道缺陷。管道缺陷处的漏磁场由两部分组成:腐蚀缺陷本身产生的漏磁场和空气耦合磁场。空气耦合磁场是漏磁检测器的磁极通过空气耦合形成的磁场,它包括两部分：一是直接通过磁极间的空气耦合而成的“空气直接耦合磁场”,二是通过钢刷间气隙泄漏到磁极间的空气中形成的“钢刷泄漏磁场”。无论管道存在缺陷与否,空气耦合磁场都会存在。

霍尔磁传感器测试的缺陷处漏磁场是空气耦合磁场与缺陷漏磁场的叠加。由于对缺陷的分析和量化主要依赖缺陷本身产生的漏磁场,空气耦合磁场作为非缺陷信号，是缺陷漏磁信号的噪声。要降低缺陷信号噪声，获得良好的信噪比，就必须分析测试漏磁检测器空气耦合磁场的分布。

国内外很多文献对管道缺陷本身产生的漏磁场进行了详尽研究，对空气耦合磁场的分析研究很少，文献：传感器提离值对管道漏磁检测的影响（清华大学学报(自然科学版)：2007，Vol.47, No.1,:21-24）分析了空气耦合磁场的产生与组成，但未提出如何分析测试空气耦合磁场。

发明内容

本发明目的是：通过测试漏磁检测器空气磁场分布，为优化漏磁检测器磁路设计和提高缺陷漏磁信号信噪比提供基础数据，特提供一种油气管道漏磁检测器空气耦合磁场测试装置及其测试方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：油气管道漏磁检测器空气耦合磁场测试装置，是由水平定位装置、垂直定位装置和磁场测试传感器组成，其结构特征是：水平定位装置由水平导槽2、垂直导槽7、固定板3、第一锁紧螺钉8、第二锁紧螺钉9构成，水平导槽2与垂直导槽7用螺钉连接，安装在漏磁检测器导磁铁芯4的U型槽内，固定板3安装在漏磁检测器导磁铁芯4上，第一锁紧螺钉8、第二锁紧螺钉9安装在固定板3内，水平导槽可在U型槽内水平移动，其定位由第一锁紧螺钉8、第二锁紧螺钉9锁定；垂直定位装置由推杆1、连杆5、滑块6和第三锁紧螺钉10构成，推杆1与滑块6用连杆5相连接，推杆1安装在水平导槽2内，滑块6安装在垂直导槽7内，滑块6的垂直移动定位由第三锁紧螺钉10来锁定，第三锁紧螺钉10安装在推杆1和水平导槽2的垂直方向，锁定推杆1；磁场测试传感器是用霍尔磁场传感器a 11和霍尔磁场传感器b 12分别按磁感应面垂直和磁感应面水平方向安装在滑块6内构成，磁场传感器距滑块顶端为1毫米；传感器的输出导线沿连杆5、推杆1引出。测试装置所用材料为非导磁性材料。

本发明的油气管道漏磁检测器空气耦合磁场测试方法为：在漏磁检测器未进入被测管道前，先将水平定位装置安装在漏磁检测器导磁铁芯4的U形槽内，将垂直定位装置安装在水平定位装置内；再将安装好测试装置的漏磁检测器导入被测管道，移动水平定位装置到待测点，并用第一锁紧螺钉8和第二锁紧螺钉9将水平导槽2固定，移动推杆1使滑块6上下移动，在待测点用第三锁紧螺钉10锁紧推杆1，滑块6顶端的霍尔磁场传感器a、b将测得该点垂直和水平的空气耦合磁场磁感应强度，将所测得的磁感应强度记录或传输到计算机，最后拧松第一锁紧螺钉8和第二锁紧螺钉9，将测试装置的水平导槽2移动到另一待测点，用同样的方法测试该点的空气耦合磁场，重复以上步骤，完成整个空气耦合磁场测试。

本发明具有以下有益效果：（1）本发明利用两个霍尔磁传感器，分别测试空气耦合磁场磁感应强度的X和Y分量（BX,BY），获得BX和BY在漏磁检测器两磁极间分布，通过分析BX和BY对缺陷漏磁场信号的影响，可有效提高缺陷漏磁场信号信噪比；（2）通过分析本发明测试的空气耦合磁场，可以优化漏磁检测器磁极大小、强度以及两磁极间距设计，使被检测管道达到最佳磁化状态；（3）本发明结构简单，成本不高，测试较为准确，用于油气管道缺陷的漏磁检测器中空气耦合磁场测试。

附图说明

图1为本发明空气耦合磁场装置的主视结构示意图

图中：1、推杆， 2、水平导槽， 3、固定板， 4、漏磁检测器导磁铁芯， 5、连杆， 6、滑块， 7、垂直导槽。