一种双模式铁磁包覆层管道壁厚检测方法技术

本发明专利技术公开一种双模式铁磁包覆层管道壁厚检测方法，包括，在未发生腐蚀的包覆层管道上，进行包覆层厚度与巨磁电阻元件输出信号幅值Mag1的函数关系f1标定；检测探头正弦波激励被测包覆层管道，测量检测件包覆层厚度；在未发生腐蚀的包覆层管道上进行包覆层厚度l、管道壁厚度d与巨磁电阻元件输出信号幅值特征量Mag2函数关系f2标定；检测探头脉冲激励被测包覆层管道，测量检测件管道壁厚度。有益效果是，检测探头采用两种激励方式分别激励被测包覆层管道，正弦激励获得包覆层保温层厚度，脉冲激励结合正弦波激励方式下检测得到的带包覆层管道包覆层厚度，计算得到包覆层管道的管道壁厚度，该方法灵活，检测精度高，检测方法易实施。

A method for detecting thickness of double mode ferromagnetic cladding pipe

The invention discloses a method for detecting the wall thickness of a double-mode ferromagnetic cladding pipeline, which comprises a functional relationship F1 calibration between the thickness of the cladding layer and the magnitude Mag1 of the output signal of the giant magnetoresistance element on the uncorroded cladding pipeline, a detection probe sinusoidal wave exciting the measured cladding pipeline, and a measurement of the thickness of the cladding layer of the detection piece. The coating thickness l, pipe wall thickness D and magnitude characteristic magnitude of GMR component output signal were calibrated on the non-corroded cladding pipeline by using Mag2 function f2, and the thickness of cladding pipeline was measured by detecting probe pulse excitation. The beneficial effect is that the detection probe uses two excitation modes to excite the tested cladding pipeline separately, sinusoidal excitation to obtain the thickness of the cladding layer, pulse excitation combined with sinusoidal wave excitation to detect the thickness of the cladding layer of the pipeline, calculate the thickness of the cladding layer of the pipeline wall, this method is flexible, inspection. High accuracy and easy implementation.

【技术实现步骤摘要】
一种双模式铁磁包覆层管道壁厚检测方法
本专利技术涉及电磁无损检测
；特别是涉及一种基于巨磁电阻的铁磁管道壁厚的检测方法。
技术介绍
目前在石油、电力、化工等行业，对铁磁性压力容器和管道的应用，仍占据着重要地位。为了减少管道内的介质因为运行环境恶劣导致的热损失，如高寒地区、多年冻土区、大型重油储罐等，一般会在管道外加保温层；工业上常使用的保温层材料有矿物棉制品、酚醛树脂发泡材料、硅酸盐制品等材料，厚度一般在50-200mm不等，通常为了保护保温层材料免遭外部自然环境的破坏导致的损坏、脱落，通常会在保温层外面固定一层一定厚度的金属保护层，该金属保护层的材料一般为铝皮、白铁皮、不锈钢等，厚度一般在0.25-2mm。这就构成了工业上常用的包覆层管道。压力容器和压力管道在使用过程中因腐蚀引起壁厚减薄，威胁生产安全。由于脉冲涡流检测技术采用脉冲形式的激励，检测时不需拆除压力容器及管道外的覆盖层，且能检测深层次缺陷，具有速度快、安全性好、成本低等优点，因而近年来被应用于检测压力容器及管道壁厚减薄。脉冲涡流法是一种可以在包覆层外检测被检测管道壁厚的电磁无损检测方法。在被检测构件外施加脉冲磁场，在被检测构件内感生脉冲涡流，通过检测脉冲涡流磁场的变化过程，估计被检测构件的腐蚀程度，评估管道壁厚减薄。但是,由于人为施工中包覆层厚度可能不均匀；此外，在重力作用下，包覆层受重力作用下沉，都可能造成包覆层厚度变化，且厚度不均匀。在实际检测中，现有的脉冲涡流检测方法往往忽略包覆层厚度变化带来的影响，或者将包覆层厚度和管道壁厚度作为整体进行检测分析，因此造成检测结果精度低，检测结果较真实情况差距较大等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种可简单测量包覆层管道在使用过程中因腐蚀引起壁厚减薄的包覆层管道检测方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种双模式铁磁包覆层管道壁厚检测方法，包括步骤，A．在未发生腐蚀的包覆层管道上，进行包覆层厚度与巨磁电阻元件输出信号幅值Mag1的函数关系f1的标定；B．检测探头正弦波激励被测包覆层管道，测量检测件的包覆层厚度；C．在未发生腐蚀的包覆层管道上进行包覆层厚度l、管道壁厚度d与巨磁电阻元件输出信号幅值特征量Mag2函数关系f2的标定；D．检测探头脉冲激励被测包覆层管道，测量检测件的管道壁厚度。所述步骤A通入正弦激励，选择激励频率，在包覆层管道的管道壁上感生出正弦的涡流，涡流产生的涡流磁场通过巨磁电阻元件进行检测；所述包覆层厚度与巨磁电阻元件输出信号幅值Mag1的函数关系f1，Mag1=f1（l）。所述步骤B将检测探头放置在待测包覆层管道上，在激励线圈中通入正弦激励，在包覆层管道的管道壁上感生出正弦的涡流，涡流产生的涡流磁场通过巨磁电阻元件进行检测，检测结果与步骤A中的标定曲线进行比对，确定包覆层厚度。所述步骤C所述包覆层厚度l、管道壁厚度d与巨磁电阻元件输出信号幅值Mag2函数关系为Mag2=f2（l，d）。所述步骤D将检测探头放置在待测包覆层管道上，在激励线圈中通入脉冲激励，在包覆层管道的管道壁上感生出脉冲的涡流，涡流产生的涡流磁场通过巨磁电阻元件进行检测，检测结果与步骤C中的标定曲线进行比对，确定管道壁厚度。本专利技术的有益效果是，检测探头采用两种激励方式分别激励被测包覆层管道，即通过正弦激励方式获得包覆层保温层的厚度，通过脉冲激励方式结合正弦波激励方式下检测得到的带包覆层管道的包覆层厚度，计算得到包覆层管道的管道壁厚度，该方法具有方便灵活，检测精度高，检测方法易于实施等优点。附图说明图1双模式包覆层管道壁厚检测方法原理示意图；图27/8时间点对应的幅值Mag2示意图；图3包覆层厚度l和Mag1的输出关系曲线；图4包覆层厚度l=18时，管道壁厚度d和Mag2的输出关系曲线。图中：1、检测探头11、激励线圈12、巨磁电阻传感器2、包覆层管道的包覆层3、包覆层管道的管道壁。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：如图1和图2所示，本专利技术一种双模式铁磁包覆层管道壁厚检测方法，包括步骤，A．在未发生腐蚀的包覆层管道上，进行包覆层厚度与巨磁电阻元件12输出信号幅值Mag1的函数关系f1的标定；通入正弦激励，选择激励频率，在包覆层管道的管道壁3上感生出正弦的涡流，涡流产生的涡流磁场通过巨磁电阻元件12进行检测；所述包覆层厚度与巨磁电阻元件12输出信号幅值Mag1的函数关系f1，Mag1=f1（l）；B．检测探头正弦波激励被测包覆层管道，测量检测件的包覆层厚度；将检测探头1放置在待测包覆层管道上，在激励线圈11中通入正弦激励，在包覆层管道的管道壁3上感生出正弦的涡流，涡流产生的涡流磁场通过巨磁电阻元件12进行检测，检测结果与步骤A中的标定曲线进行比对，确定包覆层厚度；C．在未发生腐蚀的包覆层管道上进行包覆层厚度l、管道壁厚度d与巨磁电阻元件12输出信号幅值特征量Mag2函数关系f2的标定；所述包覆层厚度l、管道壁厚度d与巨磁电阻元件12输出信号幅值Mag2函数关系为Mag2=f2（l，d）；D．检测探头脉冲激励被测包覆层管道，测量检测件的管道壁厚度；将检测探头1放置在待测包覆层管道上，在激励线圈11中通入脉冲激励，在包覆层管道的管道壁3上感生出脉冲的涡流，涡流产生的涡流磁场通过巨磁电阻元件12进行检测，选择7/8时间点对应的幅值作为特征量，结合正弦波激励方式下检测得到的带包覆层管道的包覆层厚度，计算可得带包覆层管道的管道壁厚度。图2的输出曲线是巨磁电阻检测到脉冲涡流磁场的输出曲线。t1是脉冲方式下巨磁电阻检测到的最大值点对应的时间，t2是脉冲方式下巨磁电阻输出衰减到零时的时间，t1和t3时间间隔是t1和t2时间间隔的7/8，因此将t3时间点定义为7/8时间点，将t3时间点对应的幅值Mag2定义为特征量。实施例：第一步，进行包覆层厚度与巨磁电阻元件12输出信号幅值Mag1的函数关系f1的标定。在完好的，未发生腐蚀的包覆层管道上，进行曲线标定。参见图1在激励线圈11中通入正弦激励，激励频率为10kHz，在包覆层管道的管道壁3上感生出正弦的涡流，涡流产生的涡流磁场通过巨磁电阻元件12进行检测。在不带包覆层的相同规格、材质的管道上，管道壁厚度d=20mm，设置不同的距离，通过实验标定的方式确定出距离（包覆层厚度）与巨磁电阻元件12输出信号幅值Mag1的函数关系f1，Mag1=f1（l）。在图表上绘制包覆层厚度l和Mag1的输出关系曲线，曲线如图3所示。其检测原理为，当正弦激励选择10kHz，铁磁性金属的涡流集中在金属表面，此时决定涡流场强度的是包覆层的厚度，金属管道壁厚影响可以忽略。第二步，进行包覆层厚度测量。将检测探头1放置在待测包覆层管道上，在激励线圈11中通入正弦激励，激励频率选择10kHz，在包覆层管道的管道壁3上感生出正弦的涡流，涡流产生的涡流磁场通过巨磁电阻元件12进行检测。通过函数关系f1估计包覆层厚度l，本实施例中，测得的巨磁电阻元件12输出信号幅值Mag1约等于59mV，通过查询图3，估计得到的包覆层厚度l=18mm。第三步，进行包覆层厚度l、管道壁厚度d与巨磁电阻元件12输出信号幅值特征量Mag2函数关系f2的标定。包覆层厚度l、管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双模式铁磁包覆层管道壁厚检测方法，其特征在于，包括步骤，A．在未发生腐蚀的包覆层管道上，进行包覆层厚度与巨磁电阻元件（12）输出信号幅值Mag1 的函数关系f1的标定；B．检测探头正弦波激励被测包覆层管道，测量检测件的包覆层厚度；C．在未发生腐蚀的包覆层管道上进行包覆层厚度l、管道壁厚度d与巨磁电阻元件（12）输出信号幅值特征量Mag2函数关系f2的标定；D．检测探头脉冲激励被测包覆层管道，测量检测件的管道壁厚度。

【技术特征摘要】
1.一种双模式铁磁包覆层管道壁厚检测方法，其特征在于，包括步骤，A．在未发生腐蚀的包覆层管道上，进行包覆层厚度与巨磁电阻元件（12）输出信号幅值Mag1的函数关系f1的标定；B．检测探头正弦波激励被测包覆层管道，测量检测件的包覆层厚度；C．在未发生腐蚀的包覆层管道上进行包覆层厚度l、管道壁厚度d与巨磁电阻元件（12）输出信号幅值特征量Mag2函数关系f2的标定；D．检测探头脉冲激励被测包覆层管道，测量检测件的管道壁厚度。2.根据权利要求1所述的双模式铁磁包覆层管道壁厚检测方法，其特征在于，所述步骤A通入正弦激励，选择激励频率，在包覆层管道的管道壁（3）上感生出正弦的涡流，涡流产生的涡流磁场通过巨磁电阻元件（12）进行检测；所述包覆层厚度与巨磁电阻元件（12）输出信号幅值Mag1的函数关系f1，Mag1=f1（l）。3.根据权利要求1所述的双模式铁磁包覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏，王璇，牛卫飞，杨阳，李菊峰，司永宏，李卫星，张帆，黄小宇，王恒，王寅凯，高常进，杜非，郭勇，赵聪，赵惠，张晋军，
申请(专利权)人：天津市特种设备监督检验技术研究院，
类型：发明
国别省市：天津,12