一种基于低频电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112986379A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110236697.2(22)申请日2021.03.03(71)申请人中国科学院电工研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条6号(72)发明人冯一璟(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人张乾桢(51)Int.Cl.G01N27/85(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种基于低频电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置(57)摘要本发明公开了一种基于低频电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置，包括多个感应线圈装置及圆筒，所述多个感应线圈装置沿圆周方向等距设置在圆筒上，所述感应线圈装置包括激励线圈、磁芯、传感器、支撑杆、连接杆、弹簧及滚轮，所述激励线圈均匀绕在磁芯上，所述传感器设置在磁芯上表面中心，所述连接杆设置在磁芯两端，连接杆的中部与磁芯连接，连接杆的末端通过螺栓连接到支撑杆；所述支撑杆通过螺栓固定在圆筒上，所述支撑杆下方设置有弹簧，所述弹簧固定在圆筒上，所述支撑杆上方设置有滚轮，用于与管道内壁滚动接触包括感应线圈装置及圆筒。CN112986379ACN112986379A权利要求书1/1页1.一种基于低频电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置，其特征在于：包括多个感应线圈装置及圆筒，所述多个感应线圈装置沿圆周方向等距设置在圆筒上，所述感应线圈装置包括激励线圈、磁芯、传感器、支撑杆、连接杆、弹簧及滚轮，所述激励线圈均匀绕在磁芯上，所述传感器设置在磁芯上表面中心，所述连接杆设置在磁芯两端，连接杆的中部与磁芯连接，连接杆的末端通过螺栓连接到支撑杆；所述支撑杆通过螺栓固定在圆筒上，所述支撑杆下方设置有弹簧，所述弹簧固定在圆筒上，所述支撑杆上方设置有滚轮，用于与管道内壁滚动接触。2.如权利要求1所述的基于低频电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置，其特征在于：所述圆筒上沿圆周向等距设置多个线圈感应装置，所述多个线圈感应装置的数量为6‑8。3.如权利要求1所述的基于低频电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置，其特征在于：所述磁芯为曲面矩形，与被检测管道同轴。4.如权利要求1所述的基于低频电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置，其特征在于：所述激励线圈顺时针绕在磁芯上，所述磁芯中间均匀布置6‑8个传感器。5.如权利要求1所述的基于低频电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置，其特征在于：所述磁芯为铁磁性材料。6.如权利要求1所述的基于低频电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置，其特征在于：所述感应线圈装置与圆筒间设置有所述弹簧，感应线圈装置能够弹动从而在径向上调节多个感应线圈所围的半径，以适应不同尺寸管道，所述弹簧用来在连接杆运动时减小振动，确保检测时线圈平稳。2CN112986379A说明书1/3页一种基于低频电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置技术领域[0001]本发明涉及一种无损检测装置，特别涉及一种基于低频电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置。背景技术[0002]随着管道使用年限的增加，由于其特殊的工作环境，使管道不安全因素增加，因此需要对管道定期地进行检测。交流电磁场检测近几年的发展非常迅速，它主要被用来检测金属材料表面的细小缺陷，其检测原理基于电磁感应理论，即当交流电磁场检测装置中的激励线圈通入交流电后会在待检测金属表面一定区域内感应出均匀的电场，若待测金属表面无缺陷，则其空间磁场分布均匀；若存在缺陷，感应电流会从缺陷周围绕过，从而引起表面感应磁场扰动，通过采集磁场扰动信号就可以得到裂纹信息。[0003]交流电磁场检测为非接触式测量技术，尤其适合对裂纹等内表面缺陷的检测，并且能够实现缺陷的定量评估，检测结果不受管道内介质和管道内表面的油漆、蜡层的影响，对于有效防止因管道损伤导致的恶性事故、保障资源的安全输送具有重要作用。目前的交流电磁场检测装置只适用于检测金属外表面的缺陷，基于交流电磁场内表面缺陷检测装置的研究还处于空白。在实际工程中，管道内表面缺陷的出现频率很高，如果不能准确的判断缺陷的数目及尺寸形状，可能导致严重的安全事故。因此，研制出一种交流电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置具有重大的工程意义。发明内容[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于低频(6000Hz左右的频率)电磁场检测的管道内壁缺陷检测装置。该检测装置基于电磁感应原理，当正弦交流电通过激励线圈时，管道内表面一定区域内会感应出均匀的交变电流，若缺陷存在，感应电流会从缺陷周围绕过，从而引起内表面感应磁场扰动，传感器通过采集扰动磁场信息并分析处理，从而获得管道内表面缺陷的尺寸、形状等参数。本发明工作时在管道内部运行，滚轮与管道内表面接触，感应线圈装置在弹簧的作用下可以弹动，避免了激励线圈