一种基于电场指纹法的无损检测装置，属于管路无损检测技术设备领域。包括待测管道（2），其特征在于：在待测管道（2）上均匀设置多个扑捉电极（4），在扑捉电极（4）的两外端分别套装有一个用于输入激励电流信号的电流输入单元，同时设置有一个与电流输入单元以及扑捉电极（4）分别相连的控制单元。包括控制器对所述供电模块实现控制的充放电控制流程以及对所述信号采集模块实现控制的信号采集发送流程。本实用新型专利技术的基于电场指纹法的无损检测装置，实现了对输送管道腐蚀情况高精度、无损检测，同时避免了过多的线路铺设，减少了测量成本。
【技术实现步骤摘要】
一种基于电场指纹法的无损检测装置，属于管路检测
技术介绍
在现有技术中，管道腐蚀是石油输送领域发生事故的主要原因，具体的形态可分 为：均匀腐蚀、局部腐蚀、坑蚀、焊缝腐蚀和冲蚀等。目前，普遍采用电阻探针法和极化探针 法在线监测管道的腐蚀情况，但该些方法只能进行间接均匀腐蚀检测，且对管壁有损伤，同 时维修成本W及停车启动成本较高，且对危害性极大的局部腐蚀无能为力。 利用电场指纹法进行管道腐蚀的测量，与现有技术相比，理论上具有测量直接、精 度及可靠性高、适应性强的优点，且对管壁无损伤。但在现阶段，利用电场指纹法进行管道 腐蚀的测量普遍存在于理论研究阶段，尚未成熟实施。同时输送管路往往铺设在较为偏僻 的地方，在进行管路检测时需要耗费大量的人力物力，且需要铺设相应的线路进行辅助，检 测成本较高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是；克服现有技术的不足，提供一种基于电场指纹 法，实现了对输送管道腐蚀情况高精度、无损检测，同时避免了过多的线路铺设，减少了测 量成本的基于电场指纹法的无损检测装置。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该基于电场指纹法的无损检测 装置，包括待测管道，其特征在于：在待测管道上均匀设置多个扑捉电极，在所有扑捉电极 所在区域的两外端分别套装有一个用于输入激励电流信号的电流输入单元，同时设置有一 个与电流输入单元W及扑捉电极分别相连的控制单元，控制单元包括一台控制器W及由控 制器分别控制的供电模块和信号采集模块。 优选的，所述的电流输入单元包括一个金属环W及均匀设置在金属环外周圈的多 个电极极柱，金属环设置有一个可闭合的缺口，电极极柱与所述控制单元相连。 优选的，所述的供电模块包括可编程直流电源、蓄电池W及发电装置，发电装置与 控制器相连，控制器与储能元件互连，控制器与可编程直流电源相连，可编程直流电源的输 出端与所述的电极极柱相连。 优选的，所述的发电装置包括太阳能发电板或/和风能发电机。 优选的，在所述的可编程直流电源与电极极柱之间设置有用于采集可编程直流电 源电流输出值的电流采集装置，电流采集装置的输出端连接至所述控制器。 优选的，所述的信号采集模块包括所述控制器同时连接的矩阵开关、电压采集卡 和无线通讯模块，矩阵开关、电压采集卡W及无线通讯模块依次连接，所述的扑捉电极连接 至矩阵开关。 与现有技术相比，本技术所具有的有益效果是： 1、基于电场指纹法，实现了对输送管道腐蚀情况高精度、无损检测。 2、采用太阳能和风能实现供电，同时通过无线传输的方式实现数据的传输，避免 了线路的长距离铺设，减少了测量成本。 3、通过控制器代替了现有技术中通过风能或太阳能实现发电时需要分别设置的 风能和太阳能的充放电控制器，降低了整体成本，且统一由控制器进行控制，集成度及可靠 性更高。 4、通过采用电极套对待测管道施加电流信号，由于电极套的周圈均作为电流接入 点，因此两电极套之间所形成的电场线互成平行线，因此在整个电压采集区的电流分布均 匀，因而在测量时可W大大较少测试误差，提高测量精度。【附图说明】 图1为基于电场指纹法的无损检测装置结构示意图。 图2为基于电场指纹法的无损检测装置电极套结构示意图。 图3为基于电场指纹法的无损检测装置电场线分布示意图。 图4为现有技术电场线分布示意图。 图5为基于电场指纹法的无损检测装置控制单元原理方框图。 其中：1、电极套2、待测管道3、电压采集区4、扑捉电极5、参考板6、金属 环7、电极极柱8、电场线。【具体实施方式】 图1~5是本技术的最佳实施例，下面结合附图1~5对本技术做进一步说 明。 如图1所示，基于电场指纹法的无损检测装置，包括一段待测管道2,在待测管道2 表面设置有电压采集区3,电压采集区3 -般设置在待测管道2中容易受到腐蚀的位置。在 电压采集区3的一侧设置有一块覆盖在待测管道2表面的参考板5,在电压采集区3W及 参考板5上均设置有若干扑捉电极4,相邻两扑捉电极4之间的距离相同。在电压采集区3 W及参考板5的外侧两端分别设置有一个电极套1，通过两电极套1向待测管道2施加电流 信号，电流信号流经电压采集区3W及参考板5。同时设置有基于电场指纹法的无损检测装 置的控制单元（图1中未画出），控制单元与两端的电极套1W及扑捉电极相连，向电极套1 输送电流信号；扑捉电极同时单独与控制单元相连，将其自身的电压信号送至控制单元。 参考板5为排除温度和电流变化的影响，同时为了采集横向对比参数的目的而设 置，参考板5材料、厚度与待测管道2相同且与待测管道2之间绝缘，电压采集区3W及参 考板5上的扑捉电极4的设置密度相同。[002引如图2所示，电极套1包括一带有缺口的金属环6,在金属环6的外周圈均匀设置 有若干竖直设置的电极极柱7,所有电极极柱7与上述的控制单元相连，通过电极极柱7实 现对待测管道2电流信号的输入。金属环6的缺口两端可通过螺栓进行连接，使电极套1 成为一闭环结构。在实际安装时，将两端的电极套1分别套设在电压采集区3W及参考板 5的外端，然后通过螺栓进行紧固使金属环6紧贴在待测管道2的表面，由于金属环6具有 一定的延展性，因此金属环6可与待测管道2紧密接触，因此可实现良好的导电特性，当待 测管道2的外表面不规则时，也可在金属环6与待测管道2之间添加导电膏，W增加导电性 能。在现场实际使用时，在将电极套1固定完成，并将导线连接完成之后，可在电极套1的外 部使用防水材料进行缠裹，W增强电极套1的防水、防潮性能，提高野外作业的适应能力。 电场指纹法的基本原理是；在将扑捉电极4和参考板5固定完成之后，对待测管道 2施加高电流信号，通过电压采集区3上的若干扑捉电极4测量并记录下待测管道2初始结 构的精确电压信号，作为该待测管道2的参考值。待设备运行一段时间W后，待测管道2的 金属结构发生腐蚀，通过扑捉电极4测量金属结构电压特征细微变化，将测得的电压特征 与无缺陷结构时的参考值进行比较，由此判断因腐蚀引起的金属损失、裂纹或凹槽等缺陷。 由于相邻两扑捉电极4之间的距离相同，结合电阻计算公式J? '可知；相邻 5 两扑捉电极4之间电阻值相同，同时结合欧姆定律公式=IIT可知；当待测管道2未腐 蚀时，在对待测管道2施加电流之后，相邻两扑捉电极4之间的电压值相等。当待测管道2 发生腐蚀之后，腐蚀处的两扑捉电极4之间的电压发生变化。[002引在现有技术中，一般在电压采集区3和参考板5的外侧选取两点作为电流接入点。 当通过两点式对待测管道2施加电流信号时，两电流接入点之间的电场线8呈现图4所示 的纺键状，因此在整个电压采集区3的电流分布不均匀，导致流经电压采集区3上各扑捉电 极4的电流值不相等，即相邻两扑捉电极4之间的电压值不同，因此在测量时会出现测量偏 差，导致测量精度下降。 在本基于电场指纹法的无损检测装置中，通过采用电极套1对待测管道2施加电 流信号时，由于电极套1的周圈均作为电流接入点，因此两电极套1之间所形成的电场线8 当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于电场指纹法的无损检测装置，包括待测管道（2），其特征在于：在待测管道（2）上均匀设置多个扑捉电极（4），在所有扑捉电极（4）所在区域的两外端分别套装有一个用于输入激励电流信号的电流输入单元，同时设置有一个与电流输入单元以及扑捉电极（4）分别相连的控制单元，控制单元包括一台控制器以及由控制器分别控制的供电模块和信号采集模块。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈健飞，樊户伟，蒋文春，张兰，王安泉，董军强，王宜金，邱旭波，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心，中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。