一种承压设备不停机漏磁无损检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种承压设备不停机漏磁无损检测系统：由传感器，光电脉冲编码器，车轮，驱动轮，电机，信号处理模块，车架，可编程控制器，磁化装置，磁感装置，霍尔元件阵列，聚磁器组成。电机提供前进与后退的动力，驱动轮连接在车架上，四个车轮支承车架,光电脉冲编码器提取驱动轮转动的圈数，确定行驶的位置；可编程控制器控制装置的前进与后退，实现装置的自动爬行。磁化装置磁化被检测对象，霍尔元件阵列拾取漏磁场并将其转换为电信号。聚磁器将漏磁场引导到霍尔元件阵列的检测通路中去。采集到的信号经过信号处理模块上的WIFI单元传输至计算机。实现承压设备不停机无线自动检测。具有很好的实用价值和应用前景。

A Non-destructive Testing System for Non-stop Magnetic Leakage of Pressure Equipment

The invention discloses a non-stop magnetic flux leakage nondestructive testing system for pressure equipment: composed of sensors, photoelectric pulse encoders, wheels, driving wheels, motors, signal processing modules, frame, programmable controller, magnetization device, magnetic induction device, Hall element array and magnetic concentrator. The motor provides forward and backward power. The driving wheels are connected to the frame. Four wheels support the frame. The photoelectric pulse encoder extracts the number of turns of the driving wheels and determines the driving position. The programmable controller controls the forward and backward of the driving wheels to realize the automatic crawling of the device. The magnetizer magnetizes the detected object, and the Hall element array picks up the leakage magnetic field and converts it into electrical signal. The concentrator guides the leakage magnetic field to the detection path of the Hall element array. The collected signal is transmitted to the computer through the WIFI unit on the signal processing module. Realize the wireless automatic detection of pressure equipment without stopping. It has good practical value and application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种承压设备不停机漏磁无损检测系统
本专利技术属于大型承压设备不停机检测的
，具体涉及一种承压设备不停机漏磁无损检测系统。
技术介绍
承压设备包括锅炉、压力容器和压力管道，在石油、化工、电力、冶金、制药、城市公用等行业得到广泛应用，而大型承压设备的工作环境往往具有高温、高压、深冷、大型化等特点。这些设备极有可能因为设备超载荷、超期服役，定期检修不到位等原因而导致事故发生，一旦发生泄漏或爆炸事故，后果极其严重。因此确保其安全运行对保障能源安全和人民日常生活至关重要，以往一般采用每年停产进行检验维修的方式来保证承压设备的安全。漏磁检测方法是一种电磁无损检测方法，是利用磁化系统进行铁磁性承压设备磁化，保证待检测的设备达到检测所需饱和状态或近饱和状态，经过检测装置在各个轴向上的磁敏元件对缺陷区域的漏磁通信号进行采集转换，根据信号特征软件分析缺陷信息，确定位置及性质。这种检测技术，检测灵敏度非常高。在压力容器、压力管道和大型常压储罐的不停机检测中逐步得到了推广与应用。但是，现有漏磁检测仪器多为手动式，检测费工费时，且易受操作人员影响，高空作业时还需搭建脚手架，不仅增加了检测成本，还增加了安全风险，有时不可能进行不停机检测。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术开发了能够满足现场工况需求的，能够无线自动检测的一种承压设备不停机漏磁无损检测系统。本专利技术通过以下技术方案实现：如图1，图2，图3所示，一种承压设备不停机漏磁无损检测系统：由传感器(1)，光电脉冲编码器(2)，车轮(3)，驱动轮(4)，电机(5)，信号处理模块(6)，车架(7)，可编程控制器(8)组成，传感器(1)由磁化装置(9)，磁感装置(10)组成，磁感装置(10)上包括，霍尔元件阵列(12)，聚磁器(13)。其特征在于：电机(5)为本装置提供前进与后退的动力；驱动轮(4)连接在车架(7)上，四个车轮(3)支承车架(7),光电脉冲编码器(2)设置在驱动轮(4)处提取驱动轮(4)转动圈数的信号，从而确定行驶的位置；可编程控制器(8)，通过单片机编写程序，与各种微动开关和继电器配合使用，控制装置的前进与后退，实现装置在承压设备不停机的自动爬行。传感器(1)拾取铁磁性构件表面的漏磁场并将其转换为电信号的功能，其中磁化装置(9)磁化被检测对象，磁感装置(10)上的霍尔元件阵列(12)拾取漏磁场并将其转换为电信号。聚磁器(13)收集、均化、导向空间分布的漏磁场，将其引导到霍尔元件阵列(12)的检测通路中去。传感器(1)采集到的信号经过信号处理模块(6)处理后通过WIFI通讯单元传输至计算机。WIFI通讯单元通过CP/IP协议与计算机进行交互。实现无线自动检测。所述电机(5)采用24V350W直流电机。所述的霍尔元件阵列(12)包含两列Ⅰ型霍尔元件阵列，分别在磁感装置(10)的上、下各布置一列，采用双排布置差动处理的方法，进行数据差分、相位比较处理。所述传感器结构中，聚磁技术原理如下：磁场B受聚磁器(13)作用后重新分布，使得磁力线大量集聚到霍尔元件前后两个端面。霍尔元件敏感面积上的磁感应强度成倍增加，其上输入输出关系为:VA(x)＝kckhI[B(x)+B0](1)式中kh——表示霍尔元件灵敏度系数；kc——表示聚磁系数；I——表示霍尔元件工作恒流源；B0——表示磁化场极靴间泄漏磁感应强度；Bx——表示断丝漏磁场磁感应强度；所述信号处理模块(6)包括放大、滤波单元、A/D转换单元、FPGA以及WIFI通讯单元。其中放大、滤波单元负责漏磁模拟数据的放大、滤波。A/D转换单元负责将漏磁模拟信号转换为数字信号，通过FPGA控制A/D芯片进行模/数转换，将采集到的数字信号通过WIFI通讯单元传输至计算机。本专利技术的有益效果是：本专利技术的设计中以漏磁传感器为主要结构，在电机驱动下对承压设备不停机进行扫查，同时光电脉冲编码器记录装置记录采集的漏磁数据的位置信息，数据通过无线网络传输至计算机。实现大型承压设备不停机不停产检测，且检测精确度较高，具有很强的创新性和实用价值，有良好的应用前景。附图说明图1是一种承压设备不停机漏磁无损检测系统结构示意图。图2一种承压设备不停机漏磁无损检测系统是传感器具体结构示意图。图3是传感器上磁感装置具体结构示意图。具体实施方式如图1，图2，图3所示，一种承压设备不停机漏磁无损检测系统：由传感器(1)，光电脉冲编码器(2)，车轮(3)，驱动轮(4)，电机(5)，信号处理模块(6)，车架(7)，可编程控制器(8)组成，传感器(1)由磁化装置(9)，磁感装置(10)组成，磁感装置(10)上包括，霍尔元件阵列(12)，聚磁器(13)。其特征在于：电机(5)为本装置提供前进与后退的动力；驱动轮(4)连接在车架(7)上，四个车轮(3)支承车架(7),光电脉冲编码器(2)设置在驱动轮(4)处提取驱动轮(4)转动圈数的信号，从而确定行驶的位置；可编程控制器(8)，通过单片机编写程序，与各种微动开关和继电器配合使用，控制装置的前进与后退，实现装置在承压设备不停机的自动爬行。传感器(1)拾取铁磁性构件表面的漏磁场并将其转换为电信号的功能，其中磁化装置(9)磁化被检测对象，磁感装置(10)上的霍尔元件阵列(12)拾取漏磁场并将其转换为电信号。聚磁器(13)收集、均化、导向空间分布的漏磁场，将其引导到霍尔元件阵列(12)的检测通路中去。传感器(1)采集到的信号经过信号处理模块(6)处理后通过WIFI通讯单元传输至计算机。WIFI通讯单元通过CP/IP协议与计算机进行交互。实现大型承压设备不停机无线自动检测。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种承压设备不停机漏磁无损检测系统：由传感器(1)，光电脉冲编码器(2)，车轮(3)，驱动轮(4)，电机(5)，信号处理模块(6)，车架(7)，可编程控制器(8)组成，传感器(1)由磁化装置(9)，磁感装置(10)组成，磁感装置(10)上包括，霍尔元件阵列(12)，聚磁器(13)。其特征在于：电机(5)为本装置提供前进与后退的动力；驱动轮(4)连接在车架(7)上，四个车轮(3)支承车架(7),光电脉冲编码器(2)设置在驱动轮(4)处提取驱动轮(4)转动圈数的信号，从而确定行驶的位置；可编程控制器(8)，通过单片机编写程序，与各种微动开关和继电器配合使用，控制装置的前进与后退，实现装置在承压设备不停机的自动爬行。传感器(1)拾取铁磁性构件表面的漏磁场并将其转换为电信号的功能，其中磁化装置(9)磁化被检测对象，磁感装置(10)上的霍尔元件阵列(12)拾取漏磁场并将其转换为电信号。聚磁器(13)收集、均化、导向空间分布的漏磁场，将其引导到霍尔元件阵列(12)的检测通路中去。传感器(1)将采集到的信号经过信号处理模块(6)处理后通过WIFI通讯单元传输至计算机。WIFI通讯单元通过CP/IP协议与计算机进行交互。实现大型承压设备不停机无线自动检测。...

【技术特征摘要】
1.一种承压设备不停机漏磁无损检测系统：由传感器(1)，光电脉冲编码器(2)，车轮(3)，驱动轮(4)，电机(5)，信号处理模块(6)，车架(7)，可编程控制器(8)组成，传感器(1)由磁化装置(9)，磁感装置(10)组成，磁感装置(10)上包括，霍尔元件阵列(12)，聚磁器(13)。其特征在于：电机(5)为本装置提供前进与后退的动力；驱动轮(4)连接在车架(7)上，四个车轮(3)支承车架(7),光电脉冲编码器(2)设置在驱动轮(4)处提取驱动轮(4)转动圈数的信号，从而确定行驶的位置；可编程控制器(8)，通过单片机编写程序，与各种微动开关和继电器配合使用，控制装置的前进与后退，实现装置在承压设备不停机的自动爬行。传感器(1)拾取铁磁性构件表面的漏磁场并将其转换为电信号的功能，其中磁化...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玮鑫，沈常宇，刘泽旭，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33