一种便携式带包覆层金属压力管道焊缝定位装置制造方法及图纸

一种便携式带包覆层金属压力管道焊缝定位装置，包括：FPGA控制单元、信号发射单元、功率放大单元、数字示波器以及检测探头，所述FPGA控制单元与所述信号发射单元连接，用于将所述FPGA控制单元发出的、具有检测所需频率值的发射信号D/A转换后，对高频噪声进行抑制，得到方波检测信号；所述信号发射单元与所述功率放大单元连接，用于接收所述方波检测信号并将所述方波信号放大为大功率信号；所述功率放大单元与所述检测探头连接，用于驱动检测探头。本实用新型专利技术能够迅速、准确的定位压力管道的焊缝位置，解决了传统压力管道检测中需要拆除包覆层或者多次进行X射线拍摄以查找焊缝位置的问题，大大减少了成本，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式带包覆层金属压力管道焊缝定位装置
本技术属于带包覆层金属压力管道检测领域，尤其涉及一种用于确定带包覆层金属压力管道焊缝位置的焊缝定位技术，具体涉及一种便携式带包覆层金属压力管道焊缝定位装置。
技术介绍
带包覆层压力管道在电站和石化企业中获得了广泛应用，对于已建成管线主要检测技术分为拆除包覆层检测和不拆除包覆层直接检测两种。拆除包覆层的方法一般是在停机状态下，将包覆层拆除后，采用常规的无损检测方法如超声检测技术对管道进行检测，检测完毕后再重新装好包覆层。该类方法耽误生产工时、工程量大、检测效率低、成本高。另外，已拆除的包覆层在重新安装时很难恢复原貌，容易出现绝热层搭茬不合理、封口不严密、空鼓及松动的情况，造成绝热层下新的腐蚀隐患点。不拆除包覆层的方法即无须去掉包覆层对管道腐蚀进行在役检测的方法，如射线检测、中子背散射检测、脉冲涡流检测，其中又以射线检测技术应用最为普遍。在压力管道系统中，焊缝是比较薄弱的部位，因而是检测时优先检测的部位，在整个管线检测中占据的比例很高。在压力管道检测现场，由于管道分布错综复杂，往往很难查找到对应管线的设计图纸，进而确定出焊缝位置。对于带包覆层的压力管道，又无法通过肉眼判断出需要检测的焊缝位置，这大大降低了焊缝的检测效率。例如，利用X射线数字成像检测技术对带包覆层的管道焊缝进行无损检测时，只能通过多次尝试对管道进行拍摄，根据X射线成像特征来判断所拍摄的部位是否为焊缝，这种做法显然是效率很低的。而且，在进行多次的X射线拍摄的过程中，检测人员一直暴露在有可能存在X射线辐射的环境中，这对检测人员的人身安全带来很大的威胁。因此，如何设计一种能够快速、准确定位带包覆层金属压力管道焊缝位置的装置成为本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，设计并开发出了一种便携式的用于带包覆层金属压力管道焊缝定位的装置，以该装置为基础提出了一种焊缝快速定位方法，能够迅速、准确的定位压力管道的焊缝位置，解决了传统压力管道检测中需要拆除包覆层或者多次进行X射线拍摄以查找焊缝位置的问题，大大减少了成本，提高了工作效率。为解决上述问题，本技术采用的技术方案为：一种便携式的用于带包覆层金属压力管道焊缝定位的装置，包括：FPGA控制单元、信号发射单元、功率放大单元、数字示波器以及检测探头，其中，所述FPGA控制单元设置有用于存储有周期方波信号的幅度值数据的ROM存储器，和用于修改时钟频率的锁相环PLL；所述FPGA控制单元与所述信号发射单元连接，用于将所述FPGA控制单元发出的、具有检测所需频率值的发射信号D/A转换后，对高频噪声进行抑制，得到方波检测信号；所述信号发射单元与所述功率放大单元连接，用于接收所述方波检测信号并将所述方波信号放大为大功率信号；所述功率放大单元与所述检测探头连接，用于驱动检测探头；所述数字示波器与所述检测探头连接，用于显示由所述检测探头的接收线圈感应到的电压信号。进一步，还包括：开关电源，所述开关电源用于为所述功率放大单元供电。进一步，所述数字示波器与所述检测探头的接收线圈之间通过BNC接头连接；所述功率放大单元与所述检测探头的发射线圈之间通过BNC接头连接。进一步，所述FPGA控制单元包括：FPGA芯片、电源、JTAG接口、有源晶振、配置芯片以及DDR2DRAM。进一步，所述信号发射单元包括：高速DA芯片、7阶巴特沃斯低通滤波器、幅度调节电路以及信号输出接口。进一步，所述方波检测信号为5V。进一步，所述检测探头包括：第一接头、第二接头、发射线圈、下盖、接收线圈、内筒、芯棒、以及上盖，其中，所述上盖、内筒以及下盖共同形成容纳物体的空间；所述芯棒固定设置于所述空间内，所述芯棒的中轴线与所述内筒的中轴线重合；所述芯棒的截面呈T形，包括：水平部和竖直部，所述接头穿过所述上盖与所述水平部连接；所述发射线圈缠绕设置于所述芯棒的外部，所述发射线圈通过发射线圈导线与所述第一接头连接；所述接收线圈设置于所述空间内并与所述发射线圈具有一定间隔，所述接收线圈通过接收圈导线与所述第二接头连接。进一步，所述第一接头与数字示波器连接，所述第二接头与所述功率放大单元连接。进一步，所述.FPGA控制单元和所述信号发射单元之间通过IDE40针标准接口实现电气连接，采用直接数字合成技术DDS的原理实现方波脉冲信号的发射；所述信号发射单元和功率放大单元之间通过BNC接头连接。本技术的有益效果在于：本技术提供了一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置，利用脉冲涡流技术的检测原理，通过获取由于管道母材和焊缝厚度不同而导致的电磁涡流差值的信号来判断焊缝的位置，该装置是一种基于电磁学基础的技术，能够准确、迅速的判断带包覆层金属压力管道的焊缝位置，有利于企业更好的管理压力管道，尤其在需要对管道进行维修的情况下，大大减少了成本，提高了工作效率，改善了设备检验检测条件。附图说明图1为本技术一种便携式带包覆层金属压力管道焊缝定位装置的结构示意图。图2为本技术一种便携式带包覆层金属压力管道焊缝定位装置的探头结构示意图。图3为利用本专利技术的检测装置和检测方法进行的带包覆层焊缝定位检测结果。其中，1、第一接头；2、接收线圈导线；3、发射线圈；4、下盖；5、接收线圈；6、内筒；7、芯棒；8、发射线圈导线；9、上盖；10、第二接头；11、保护层；12绝热层；13、金属管道。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合具体实施例对本技术作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。根据本技术的一个方面，本技术提供了一种便携式的用于带包覆层金属压力管道焊缝定位的装置，图1为本技术一种便携式带包覆层金属压力管道焊缝定位装置的结构示意图，包括：FPGA控制单元、信号发射单元、功率放大单元、数字示波器以及检测探头，其中，所述FPGA控制单元设置有用于存储有周期方波信号的幅度值数据的ROM存储器，和用于修改时钟频率的锁相环PLL；所述FPGA控制单元与所述信号发射单元连接，用于将所述FPGA控制单元发出的、具有检测所需频率值的发射信号D/A转换后，对高频噪声进行抑制，得到方波检测信号；所述信号发射单元与所述功率放大单元连接，用于接收所述方波检测信号并将所述方波信号放大为大功率信号；所述功率放大单元与所述检测探头连接，用于驱动检测探头；所述数字示波器与所述检测探头连接，用于显示由所述检测探头的接收线圈感应到的电压信号。根据本技术的具体实施例，本技术还包括：开关电源，所述开关电源用于为所述功率放大单元供电。根据本技术的具体实施例，所述的FPGA控制单元包括FPGA芯片、电源、JTAG接口、有源晶振、配置芯片、DDR2DRAM；信号发射单元包括高速DA芯片、7阶巴特沃斯低通滤波器、幅度调节电路和信号输出接口；功率放大单元由电压放大模块和功率放大模块组成；检测探头由发射线圈、接收线圈和支撑芯棒组成。根据本技术的具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式带包覆层金属压力管道焊缝定位装置，其特征在于，包括：FPGA控制单元、信号发射单元、功率放大单元、数字示波器以及检测探头，其中，所述FPGA控制单元设置有用于存储有周期方波信号的幅度值数据的ROM存储器，和用于修改时钟频率的锁相环PLL；所述FPGA控制单元与所述信号发射单元连接，用于将所述FPGA控制单元发出的、具有检测所需频率值的发射信号D/A转换后，对高频噪声进行抑制，得到方波检测信号；所述信号发射单元与所述功率放大单元连接，用于接收所述方波检测信号并将所述方波信号放大为大功率信号；所述功率放大单元与所述检测探头连接，用于驱动检测探头；所述数字示波器与所述检测探头连接，用于显示由所述检测探头的接收线圈感应到的电压信号。

【技术特征摘要】
1.一种便携式带包覆层金属压力管道焊缝定位装置，其特征在于，包括：FPGA控制单元、信号发射单元、功率放大单元、数字示波器以及检测探头，其中，所述FPGA控制单元设置有用于存储有周期方波信号的幅度值数据的ROM存储器，和用于修改时钟频率的锁相环PLL；所述FPGA控制单元与所述信号发射单元连接，用于将所述FPGA控制单元发出的、具有检测所需频率值的发射信号D/A转换后，对高频噪声进行抑制，得到方波检测信号；所述信号发射单元与所述功率放大单元连接，用于接收所述方波检测信号并将所述方波信号放大为大功率信号；所述功率放大单元与所述检测探头连接，用于驱动检测探头；所述数字示波器与所述检测探头连接，用于显示由所述检测探头的接收线圈感应到的电压信号。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：开关电源，所述开关电源用于为所述功率放大单元供电。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数字示波器与所述检测探头的接收线圈之间通过BNC接头连接；所述功率放大单元与所述检测探头的发射线圈之间通过BNC接头连接。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述FPGA控制单元包括：FPGA芯片、电源、JTAG接口、有源晶振、配置芯片以及DDR2DRAM。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李继承，崔大光，陈建勋，李欢，杨新健，
申请(专利权)人：广东省特种设备检测研究院珠海检测院，珠海市安粤科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44