一种新型的脉冲近场、远场组合式涡流传感器制造技术

本发明专利技术属于基础化工和石油炼化行业工业管线无损检测领域，具体说是一种新型的脉冲近场、远场组合式涡流传感器。本发明专利技术是由一个六芯快接自锁式插头、一个激励线圈、两个接收线圈(A/B)、一个支撑架、一个滑动装置和一根两芯柔性线缆组成。其中，一个接收线圈A与激励线圈同轴耦合放置，实现脉冲“近场涡流”；第二个接收线圈B在支撑架上可平行滑动以便调节距离，这样在激励线圈较远位置(远场位置)实现脉冲“远场涡流”。本发明专利技术具有较好的聚焦穿透功能，不仅能对带较厚包覆层和较大壁厚管道或设备进行检测，且能够对保护层为镀锌铁皮(白铁皮)的包覆层管线或设备进行检测。

A new type of near-field and far-field combined eddy current sensor

【技术实现步骤摘要】
一种新型的脉冲近场、远场组合式涡流传感器
本专利技术属于基础化工和石油炼化行业工业管线无损检测领域，具体说是一种新型的脉冲近场、远场组合式涡流传感器。
技术介绍
基础化工和石油炼化装置运行过程中，对重点高腐蚀风险的管线壁厚减薄状态进行监测非常必要，一般都采用传统的超声波测厚仪进行定点测厚。现有的脉冲涡流传感器(即：近场涡流部分)，一般能够实现一定壁厚的扫查，实现缺陷位置快速定位的目的。但是对包覆层较厚以及壁厚较厚的管道难以实现快速穿透，需要采用降低频率等手段才能实现缺陷的定位，不能够满足脉冲涡流快速定位缺陷位置的本意。对于带包覆层的管线或设备，为防雨防潮，需要在包覆层外设置保护层，现有保护层材料一般为铝皮、不锈钢皮或镀锌铁皮(白铁皮)，与铝皮和不锈钢皮不同，镀锌铁皮(白铁皮)具有较高的相对磁导率，会对脉冲涡流检测信号产生屏蔽作用，现有脉冲涡流传感器不能对保护层为镀锌铁皮(白铁皮)的带包覆层管道进行检测。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，专利技术了一种新型的脉冲近场、远场组合式流涡传感器装置。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种新型的脉冲近场、远场组合式涡流传感器，包括：激励线圈、接收线圈A、接收线圈B、连接件、支撑架、滑动装置，其中：激励线圈与主机相连，固定于支撑架一端，用于接收脉冲电流；接收线圈A缠绕在激励线圈外，且与激励线圈同轴；滑动装置设置于支撑架上，可任意滑动；接收线圈B与滑动装置组合形成滑动接收线圈B；激励线圈、接收线圈A、接收线圈B均接于连接件，用于连接外部设备。所述接收线圈A与激励线圈组成脉冲近场涡流检测单元，用于检测待测管壁中产生的近场涡流区域。所述滑动接收线圈B与激励线圈组成脉冲远场涡流检测单元，用于检测待测管壁中产生的远场涡流区域。所述接收线圈A与激励线圈等高。所述接收线圈A和接收线圈B的线径小于激励线圈的线径。所述滑动装置滑动范围为距离激励线圈50mm-1000mm。激励线圈接收外部设备输送的脉冲信号，使激励线圈中产生瞬间衰减的磁场。所述脉冲信号为瞬间关断电流。通过在激励线圈中加载瞬间关断电流，激励出脉冲式瞬间衰减磁场，使待测管壁中产生衰减涡流；接收线圈A接收管壁中近场涡流区域内的二次衰减磁场或接收线圈B接收管壁中远场涡流区域内的二次衰减磁场，输出对应的衰减感应电压信号，用于解析管壁异常区域的情况。所述管壁异常区域的情况包括：因为腐蚀所致的金属损失，裂纹，夹渣，应力集中缺陷。本专利技术具有以下有益效果及优点：1.本专利技术可同时实现脉冲近场涡流和脉冲远场涡流的检测功能。2.本专利技术可实现对包覆层厚度小于150mm、设备或钢质管道壁厚小于40mm的装置进行检测，在增加穿透能力的基础上，同时增加了检测精度。3.本专利技术具有较好的聚焦穿透功能，不仅能对带较厚包覆层和较大壁厚管道或设备进行检测，且能够对保护层为镀锌铁皮(白铁皮)的包覆层管线或设备进行检测。附图说明图1本专利技术的结构图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的详细说明。如图1所示，专利技术了一种新型的脉冲近场、远场组合式流涡传感器装置。该脉冲近场、远场组合式流涡传感器装置，是由一个六芯快接自锁式插头、一个激励线圈、两个接收线圈(A/B)、一个支撑架、一个滑动装置和一根两芯柔性线缆组成。接收线圈A与激励线圈同轴，组成“脉冲近场涡流”检测系统。其中，激励线圈两根线连到六芯快接自锁式插头，接收线圈两根线也连到六芯快接自锁式插头上。接收线圈B在激励线圈外部，与滑动装置结合在一起，形成滑动接收线圈B。滑动接收线圈B通过支撑杆可以调整距离，形成了脉冲远场涡流检测系统(依据管径不同，微调远场区距离)。该脉冲远场涡流传感器装置由激励线圈、接收线圈A、接收线圈B、支撑架和滑动装置组成。其中，接收线圈A与激励线圈同轴。接收线圈B在激励线圈外部，与滑动装置结合在一起，形成滑动接收线圈B。滑动接收线圈B通过支撑杆可以调整距离，形成了脉冲远场涡流检测系统。该专利中激励线圈线径为0.2mm-2mm，激励线圈匝数为50-1500匝，根据包覆层厚度和壁厚进行选择。接收线圈A线径为0.1mm-1mm，接收线圈A匝数为100-2000匝，根据包覆层厚度和壁厚进行选择。接收线圈B线径为0.1mm-1mm，接收线圈A匝数为100-2000匝，根据包覆层厚度和壁厚进行选择。激励线圈固定于支撑架上，支撑架绝缘。本专利技术中的滑动装置滑动范围为50mm-1000mm。本专利技术可同时实现脉冲近场涡流和脉冲远场涡流的检测功能。本专利技术与脉冲涡流主机连接，并通过脉冲涡流壁厚测量算法软件，可实现对包覆层厚度小于150mm、设备或钢质管道壁厚小于40mm的装置进行检测，同时增加了检测精度。所述脉冲涡流壁厚测量算法软件根据接收线圈二次磁场对应电压曲线的晚期信号的斜率，可以得到探头移动时对应不同位置的壁厚值。本专利技术可实现保护层为镀锌钢(白铁皮)的包覆层管线或设备的厚度检测。本专利技术的“脉冲近场、远场组合式涡流传感器”的特点是：穿透能力强，既可实现较厚包覆层及较大壁厚管线或设备的检测，同时具有较好的聚焦功能，能够对保护层为镀锌钢(铁皮)的包覆层管线或设备进行高精度和高穿透能力的检测。由于是组合式传感器，所得到的是激励探头磁场覆盖管线位置的两个区域(涡流衰减近场区和涡流衰减远场区)的综合反馈信号，这两个综合信号中包含的信息量非常广，具有多重意义。通过算法解析，可以得到近场区的数据反馈，以及远场区的数据反馈。本专利技术通过在激励线圈中加载(脉冲式)瞬间关断电流，会激励出(脉冲式)快速衰减磁场，这个衰减磁场也会在待测管壁中产生衰减涡流。管壁中衰减涡流会产生二次衰减磁场，在接收线圈中会接收到这个二次衰减磁场，输出对应的衰减感应电压(信号)。如果管道上有缺陷，则会影响加载管道上衰减涡流状况，继而影响二次衰减磁场，继而影响接收线圈上的衰减感应电压。二次衰减磁场在接收线圈中所感应衰减电压，实际上包含了金属厚度等综合信息。通过算法解析，就可以得到缺陷的具体位置及严重程度。针对接收线圈A，它与激励线圈同轴，接收到的是近场涡流区域。这个区域的二次衰减磁场强度较强(也就是涡流密度较大)，灵敏度较高，但渗透力较弱；针对接收线圈B，对应的二次衰减磁场是远场涡流区域。这个区域的二次衰减磁场强度较弱(也就是涡流密度较小)，灵敏度较低，但渗透力较强，可以穿透较大壁厚的保温层和壁厚。以上所述，仅为本专利技术的一个具体实施案例，但本专利技术的保护范围并不局限于此。任何熟悉本
的技术人员在本专利技术所述的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型的脉冲近场、远场组合式涡流传感器，其特征在于，包括：激励线圈、接收线圈A、接收线圈B、连接件、支撑架、滑动装置，其中：/n激励线圈与主机相连，固定于支撑架一端，用于接收脉冲电流；/n接收线圈A缠绕在激励线圈外，且与激励线圈同轴；/n滑动装置设置于支撑架上，可任意滑动；/n接收线圈B与滑动装置组合形成滑动接收线圈B；/n激励线圈、接收线圈A、接收线圈B均接于连接件，用于连接外部设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型的脉冲近场、远场组合式涡流传感器，其特征在于，包括：激励线圈、接收线圈A、接收线圈B、连接件、支撑架、滑动装置，其中：
激励线圈与主机相连，固定于支撑架一端，用于接收脉冲电流；
接收线圈A缠绕在激励线圈外，且与激励线圈同轴；
滑动装置设置于支撑架上，可任意滑动；
接收线圈B与滑动装置组合形成滑动接收线圈B；
激励线圈、接收线圈A、接收线圈B均接于连接件，用于连接外部设备。


2.根据权利要求1所述的一种新型的脉冲近场、远场组合式涡流传感器，其特征在于，所述接收线圈A与激励线圈组成脉冲近场涡流检测单元，用于检测待测管壁中产生的近场涡流区域。


3.根据权利要求1所述的一种新型的脉冲近场、远场组合式涡流传感器，其特征在于，所述滑动接收线圈B与激励线圈组成脉冲远场涡流检测单元，用于检测待测管壁中产生的远场涡流区域。


4.根据权利要求1所述的一种新型的脉冲近场、远场组合式涡流传感器，其特征在于，所述接收线圈A与激励线圈等高。


5.根据权利要求1所述的一种新型的脉冲近场、远场组合式涡流传感器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，向安，王宁，侯保荣，戈成岳，李红玲，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，天津舜捷安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37