本发明专利技术提供了一种交流电磁场水下裂纹检测装置和方法，其中，该装置包括：壳体；传感器罩；检测模块，包括激励电路和数据采集电路，激励电路用于产生交流电磁场，数据采集电路用于获取待测金属在交流电磁场中所产生的磁场信号，并将磁场信号转换为电压信号；数据处理模块，用于对电压信号进行模数转换及信号放大处理；防水连接器，用于输出放大处理后的电压信号。在本发明专利技术实施例中，通过获取待测金属在交流电磁场中转换得到的电压信号，再对该信号进行处理后，通过防水连接器输出处理后的信号，从而可以完成裂纹信息的检测，实现了在深水环境中对表面有涂层的金属结构进行交流电磁场裂纹检测的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测设备
，特别涉及一种交流电磁场水下裂纹检测装置和方法。
技术介绍
交流电磁场检测(Alternating Current Field Measurement，简称为ACFM)，是一种新兴的无损检测技术，这种技术最先由英国伦敦大学无损检测中心开发，从交流电势能落差法(Alternating Current Potential Drop，简称为ACPD)技术发展而来，主要可以用于检测导电金属结构件表面的开口裂纹，特别适用于被检工件表面有保护涂层的情况，无须去除工件的表面保护涂层，即可进行裂纹检测。其检测原理不同于其他电磁无损检测方法，如磁粉检测、磁记忆检测、远程涡流检测等，具有检测速度快、定性定量一次完成等诸多优点。目前，国内对于ACFM技术进行过相关研究，但是一般都是关于在陆地上应用ACFM检测技术，对于ACFM技术在水下结构的应用方面尚无相关资料。ACFM进行水下检测面临的主要困难是：1、水导电，会导致电路短路，所以必须将水与传感器罩中的电路元器件彻底隔离。2、畸变磁场信号的产生是由检测模块中的激励电路通过电磁感应激发的，而金属外壳的存在会产生电磁屏蔽效果，因此检测模块与工件之间只能采用非金属材料制作。3、由于电磁感应过程中提离效应的影响，隔离水和检测模块的探头罩厚度受到很大的限制。如果探头罩较厚，将会严重影响到金属裂纹的检测效果，而薄壳非金属材料的强度难以单独抵抗深水水压。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种交流电磁场水下裂纹检测装置和方法，以解决现有技术中无法在深水环境中对表面有涂层的金属结构进行交流电磁场裂纹检测的问题。本专利技术实施例提供了一种交流电磁场水下裂纹检测装置，包括：壳体；传感器罩，与所述壳体相连，用于放置检测模块；检测模块，位于所述传感器罩内，包括激励电路和数据采集电路，所述激励电路用于产生交流电磁场，所述数据采集电路用于获取位于第一液体中的待测金属在所述交流电磁场中所产生的磁场信号，并将所述磁场信号转换为电压信号；数据处理模块，位于所述壳体中，与所述检测模块通信，用于对所述电压信号进行模数转换及信号放大处理；防水连接器，位于所述壳体中，与所述数据处理模块通信，用于输出放大处理后的电压信号；其中，所述壳体中填充有第二液体，所述第二液体是与所述第一液体不相溶的绝缘液体。在一个实施例中，所述传感器罩是由非铁磁性的电气绝缘材料制成。在一个实施例中，所述检测模块可拆卸地设置在所述壳体内。在一个实施例中，所述检测模块通过盘头螺钉可拆卸地连接在所述数据处理模块上。在一个实施例中，所述壳体上设置有密封口，用于向所述壳体内注入所述第二液体。在一个实施例中，所述第一液体为海水，所述第二液体为绝缘油。在一个实施例中，所述壳体内的电路通过所述防水连接器与外部设备连接。本专利技术实施例还提供了一种交流电磁场水下裂纹检测的方法，包括：通过检测模块在待测金属表面激发产生交变感应电流；通过所述检测模块在激发的同时进行信号检测，获取位于第一液体中所述待测金属表面由于交变感应电流扰动产生的磁场信号，并将所述磁场信号转换为电压信号；对所述电压信号进行处理；将处理后的电压信号传输出至外部处理器。在一个实施例中，所述检测模块的规格以及类型是根据所述待测金属的电磁属性以及所述待测金属上防腐涂层的厚度选取的。在一个实施例中，在传输前对所述电压信号进行处理，包括：对所述电压信号进行模数转换及信号放大处理。在本专利技术实施例中，在交流电磁场水下裂纹检测装置中设置了壳体、检测模块、
数据处理模块以及防水连接器。首先，通过位于壳体内部的检测模块产生交流电磁场，获取待测金属在交流电磁场中所产生的磁场信号，并将磁场信号转换为电压信号；再利用数据处理模块对电压信号进行模数转换及信号放大处理；最后，可以通过防水连接器输出放大处理后的电压信号；从而可以完成裂纹信息的检测。利用该交流电磁场水下裂纹检测装置进行裂纹检测，根据液体可压缩性低的特点来平衡深水水压，保障传感器罩在深水工作时的结构安全；将检测模块中的激励模块和数据处理模块分别独立设计，可以达到方便更换的目的，最终可以实现在深水环境中对表面有涂层的金属结构进行交流电磁场裂纹检测的目的。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1是本专利技术实施例的交流电磁场水下裂纹检测装置的一种结构框图；图2是本专利技术实施例的交流电磁场水下裂纹检测方法的一种流程图；图3是专利技术实施例的交流电磁场水下裂纹检测装置的上视图；图4是专利技术实施例的交流电磁场水下裂纹检测装置的剖视图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。交流电磁场检测主要用于检测导电金属结构件表面是否存在裂纹，特别适用于被检工件表面有保护涂层的情况。具体地，交流电磁场检测技术指的是通过检测金属结构件表面感应磁场的变化，判断金属结构件表面裂纹的存在情况。因此，在判断金属结构件表面裂纹存在情况时，如何高效获取金属结构件表面感应磁场的变化即检测模块如何高效地进行裂纹信息的采集及传输十分重要。具体地，在使用交流电磁场进行裂纹检测的时候，需要注意以下问题：检测模块不可过大、不可过沉；由于检测元件的激励以及裂纹数据的采集均是针对电磁信号，因此，传感器罩只能用电气绝缘的非铁磁性材料制造；由于电磁提离效应的影响，传
感器罩的厚度一般不超过1mm；在检测不同磁属性、不同厚度涂层金属材料的时候，通常需要更换不同参数的检测模块，以得到最佳检测效果。因此，在对水下的导电金属结构件表面进行裂纹信息采集的时候，如何使得检测模块薄壳耐高压且易拆解是解决水下交流电磁场检测问题的关键。本专利技术实施例提供一种交流电磁场水下裂纹检测装置，如图1所示，该交流电磁场水下裂纹检测装置包括：壳体101、传感器罩102、检测模块103、数据处理模块104以及防水连接器105。下面结合图1对该系统中的各个组成部分进行具体描述：1)壳体101；2)传感器罩102，与所述壳体101相连，用于放置检测模块；2)检测模块103，位于所述传感器罩102内，包括激励电路和数据采集电路，所述激励电路用于产生交流电磁场，所述数据采集电路用于获取位于第一液体中的待测金属在所述交流电磁场中所产生的磁场信号，并将所述磁场信号转换为电压信号；3)数据处理模块104，位于所述壳体101中，与所述检测模块103通信，用于对所述电压信号进行模数转换及信号放大处理；4)防水连接器105，位于所述壳体101中，与所述数据处理模块104通信，用于输出放大处理后的电压信号；其中，所述壳体中填充有第二液体，所述第二液体是与所述第一液体不相溶的绝缘液体。在上述实施例中，在交流电磁场水下裂纹检测的装置中设置了壳体、传感器罩、检测模块、数据处理模块以及防水连接器。通过位于传感器罩内的检测模块产生交流电磁场，获取位于第一液体中的待测金属在交流电磁场中所产生的磁场信号，并将磁场信号转换为电压信号；然后，利用数据处理模块对电压信号进行放大处理；最后，通过防水连接器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交流电磁场水下裂纹检测装置，其特征在于，包括：壳体；传感器罩，与所述壳体相连，用于放置检测模块；检测模块，位于所述传感器罩内，包括激励电路和数据采集电路，所述激励电路用于产生交流电磁场，所述数据采集电路用于获取位于第一液体中的待测金属在所述交流电磁场中所产生的磁场信号，并将所述磁场信号转换为电压信号；数据处理模块，位于所述壳体中，与所述检测模块通信，用于对所述电压信号进行模数转换及信号放大处理；防水连接器，位于所述壳体中，与所述数据处理模块通信，用于输出放大处理后的电压信号；其中，所述壳体中填充有第二液体，所述第二液体是与所述第一液体不相溶的绝缘液体。
【技术特征摘要】
1.一种交流电磁场水下裂纹检测装置，其特征在于，包括：壳体；传感器罩，与所述壳体相连，用于放置检测模块；检测模块，位于所述传感器罩内，包括激励电路和数据采集电路，所述激励电路用于产生交流电磁场，所述数据采集电路用于获取位于第一液体中的待测金属在所述交流电磁场中所产生的磁场信号，并将所述磁场信号转换为电压信号；数据处理模块，位于所述壳体中，与所述检测模块通信，用于对所述电压信号进行模数转换及信号放大处理；防水连接器，位于所述壳体中，与所述数据处理模块通信，用于输出放大处理后的电压信号；其中，所述壳体中填充有第二液体，所述第二液体是与所述第一液体不相溶的绝缘液体。2.如权利要求1所述的交流电磁场水下裂纹检测装置，其特征在于，所述传感器罩是由非铁磁性的电气绝缘材料制成。3.如权利要求1所述的交流电磁场水下裂纹检测装置，其特征在于，所述检测模块可拆卸地设置在所述传感器罩内。4.如权利要求1所述的交流电磁场水下裂纹检测装置，其特征在于，所述检测模块通过盘头螺钉可拆卸地连接在所述数据处理模块上。5.如权利要求1所述的交流电磁场水下裂纹检...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴江，金艺，熊建国，方太安，周志雄，骆学理，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团钻井工程技术研究院，北京康布尔石油技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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