一种基于套筒连接的钢管外螺纹缺陷的检测方法技术

本发明专利技术属于无损检测相关技术领域，并公开了一种基于套筒连接的钢管外螺纹缺陷的检测方法。该检测方法包括下列步骤：(a)对于两根待检测钢管，采用套筒将两根待检测钢管连接，钢管上设置永磁偏置磁化器，激励线圈和接收线圈，接收线圈检测磁致伸缩导波回波信号；(b)选取两根无缺陷的标准套筒，测量该两根标准套筒的磁致伸缩导波回波信号，并将其作为基准；(c)选取多个有缺陷的标准套筒，测量获得的多个磁致伸缩导波回波信号，根据测量结果建立参考曲线；(d)测量将待检测钢管，将测量结果与参考曲线进行比较，获得钢管缺陷横截面积。本发明专利技术方法，检测结果可靠，可用于各类套筒连接的螺纹缺陷检测，适用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于套筒连接的钢管外螺纹缺陷的检测方法
本专利技术属于无损检测相关
，更具体地，涉及一种基于套筒连接的钢管外螺纹缺陷的检测方法。
技术介绍
套筒连接结构是建筑中的主要连接构件之一，部分套筒连接结构由于特殊原因长时间处于潮湿、封闭的环境，或长埋于土中，极易产生腐蚀缺陷，为防止安全隐患，应当对套筒连接结构啮合螺纹进行缺陷检测，而大部分套筒连接结构又只能进行在役检测，因此需要一种合适的在役检测方法。导波检测技术具有易到达不可见区域、单点激励即可实现长距离检测等优点，而磁致伸缩导波检测技术作为一种常用的导波检测技术，又具有检测便捷，无需耦合剂、提离大等优点，因此适用于套筒连接结构啮合螺纹的缺陷检测。传统的磁致伸缩导波检测技术一般基于观察是否有缺陷回波来对缺陷进行检测，而套筒连接结构本身就可以视为是一种大缺陷，因此此种缺陷回波法不再适用于套筒连接结构啮合螺纹缺陷的检测。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于套筒连接的钢管外螺纹缺陷的检测方法，其目的在于，获取标准套筒连接结构在完全拧紧状态时的磁致伸缩导波回波信号，得到回波信号峰值与所述基准峰值之间的差值与被连接件外螺纹处的缺陷大小之间的参考曲线，进而根据该参考曲线和待测套筒连接结构的磁致伸缩导波回波信号峰值与所述基准峰值之间的差值，来判断套筒连接结构内部被连接件外螺纹是否有缺陷。该种方法易于实施，检测结果可靠。为实现上述目的，按照本专利技术，提供了一种基于套筒连接的钢管外螺纹缺陷的检测方法，该检测方法包括下列步骤：(a)对于两根待检测钢管，采用套筒将该两根待检测钢管设置有外螺纹的一端连接，在其中一个钢管上设置两个永磁偏置磁化器，一个永磁偏置磁化器中设置激励线圈，另外一个永磁偏置磁化器中设置接收线圈，所述永磁偏置磁化器用于产生静态磁场，所述激励线圈用于产生动态磁场，在所述永磁偏置磁化器和激励线圈分别产生静态磁场和动态磁场后，所述接收线圈检测中所述待检测钢管产生的磁致伸缩导波回波信号，以此实现所述待检测钢管的检测；(b)选取两根无缺陷的标准套筒，采用步骤(a)中的方式测量该两根标准套筒的磁致伸缩导波回波信号，将该磁致伸缩导波回波信号中的特征值作为基准特征值；(c)选取多个有缺陷的标准套筒，并获取该多个有缺陷的标准套筒上缺陷的横截面积，采用步骤(a)中的方法测量，以此获得该多个有缺陷的标准套筒的磁致伸缩导波回波信号，利用该获得的多个磁致伸缩导波回波信号与所述缺陷的横截面积的对应关系，建立关于二者的参考曲线；(d)将待检测钢管采用步骤(a)中的方法进行测量，获得该待检测钢管的磁致伸缩导波回波信号，将该待检测钢管的磁致伸缩导波回波信号与所述参考曲线进行比较，以此获得待检测钢管上缺陷的横截面积，以此实现钢管缺陷的检测。进一步优选地，在步骤(c)中，所述参考曲线按照下列步骤进行：(c1)将获得的多个有缺陷的标准套筒的磁致伸缩导波回波信号的特征值与所述基准特征值作差，获得差值；(c2)建立关于所述差值与缺陷的等效横截面积损失比的曲线，以此获得所述参考曲线。进一步优选地，在步骤(c2)中，所述缺陷的等效横截面积损失比为所述缺陷的横截面积与所述钢管的横截面积之比。进一步优选地，在步骤(b)中，所述特征值优选为所述磁致伸缩导波回波信号的峰值。进一步优选地，在步骤(a)中，所述套筒连接两根待检测钢管时，需确保待检测钢管与套管之间处于拧紧状态。进一步优选地，在步骤(a)中，所述接收线圈与导波仪器连接，该导波仪器用于接受所述接收线圈采集的磁致伸缩导波回波信号，并对接受的信号进行分析。进一步优选地，所述磁致伸缩导波回波信号是所述静态磁场和动态磁场在所述套筒处产生磁致伸缩导波，所述套筒将该磁致伸缩导波被反射得到的信号。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备下列有益效果：1.本专利技术所提供的检测方法流程简单，且无需专门仪器耦合机，易于实施，成本较低；相比于现有的压电测试的方法，本专利技术中激励线圈的直径不会随着激励线圈的直径增大而减弱对套筒产生的磁致伸缩导波回波信号，对测量结果没有影响，即测量过程中带来的设备误差小，测量精度高；2.本专利技术采用通过信号的幅值来对缺陷进行检测，相对于传统的缺陷回波法检测缺陷可以有效地避免套筒连接结构本身作为一种大缺陷所带来的干扰，检测可靠性高；3.本专利技术通过将导波激励传感器和导波接收传感器布置在套筒连接结构的同侧，即可采用导波仪器采集通过信号，无需在检测前对试件进行抛光、打磨等预处理工作，节省了时间，检测效率高。附图说明图1是本专利技术实施例套筒连接结构啮合螺纹缺陷检测方法流程图；图2是本专利技术实施例套筒连接结构啮合螺纹缺陷检测时磁致伸缩导波传感器的布置示意图；图3是本专利技术实施例测得的标准套筒连接结构内部被连接件外螺纹在无缺陷、缺陷等效横截面积损失比为2.5％、缺陷等效横截面积损失比为5.8％、缺陷等效横截面积损失比为9.1％、缺陷等效横截面积损失比为12.3％、缺陷等效横截面积损失比为14.5％时的磁致伸缩导波信号时域波形图，此6组数据均在标准套筒连接结构完全拧紧时测得；图4是图3中以无缺陷的标准套筒连接结构回波信号峰值为基准峰值，得到的峰值差值与缺陷等效横截面积损失比之间的曲线关系图；图5是本专利技术实施例测得的待测套筒连接结构在完全拧紧状态下的磁致伸缩导波信号时域波形图；图6是图5中套筒连接结构回波峰值在图4曲线关系图中的位置。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术实施例提供的一种套筒连接结构的外螺纹缺陷检测方法，如图1所示，包括如下步骤：S1在无缺陷的标准套筒连接结构处于拧紧状态时，进行实验采集套筒连接结构的磁致伸缩导波回波信号，得到该回波信号的峰值，将该峰值作为基准峰值。具体的，套筒连接结构包括工件一、工件二和连接两个工件的套筒连接结构，工件一、工件二及套筒连接结构均无缺陷。当工件一或工件二表面外螺纹有缺陷时，弹性波在通过套筒连接结构时的反射率发生改变，此时接收到该套筒连接结构的导波回波信号幅值将发生改变，基于此可以判断被连接件是否有缺陷存在。检测时，在无缺陷的、完全拧紧的标准套筒连接结构同侧分别布置磁致伸缩导波激励传感器和磁致伸缩导波接收传感器，用导波仪器进行信号采集，此时接收线圈获得的信号中含有标准套筒连接结构的磁致伸缩导波回波信号，并以此回波信号峰值作为基准峰值。S2分别对多个在被连接件外螺纹处有不同尺寸刻槽缺陷的标准套筒连接结构进行实验，采集套筒连接结构的磁致伸缩导波回波信号，得到回波信号的峰值，计算出该峰值与S1中所述基准峰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于套筒连接的钢管外螺纹缺陷的检测方法，其特征在于，该检测方法包括下列步骤：/n(a)对于两根待检测钢管，采用套筒将该两根待检测钢管设置有外螺纹的一端连接，在其中一个钢管上设置两个永磁偏置磁化器，一个永磁偏置磁化器中设置激励线圈，另外一个永磁偏置磁化器中设置接收线圈，所述永磁偏置磁化器用于产生静态磁场，所述激励线圈用于产生动态磁场，在所述永磁偏置磁化器和激励线圈分别产生静态磁场和动态磁场后，所述接收线圈检测中所述待检测钢管产生的磁致伸缩导波回波信号，以此实现所述待检测钢管的检测；/n(b)选取两根无缺陷的标准套筒，采用步骤(a)中的方式测量该两根标准套筒的磁致伸缩导波回波信号，将该磁致伸缩导波回波信号中的特征值作为基准特征值；/n(c)选取多个有缺陷的标准套筒，并获取该多个有缺陷的标准套筒上缺陷的横截面积，采用步骤(a)中的方法测量，以此获得该多个有缺陷的标准套筒的磁致伸缩导波回波信号，利用该获得的多个磁致伸缩导波回波信号与所述缺陷的横截面积的对应关系，建立关于二者的参考曲线；/n(d)将待检测钢管采用步骤(a)中的方法进行测量，获得该待检测钢管的磁致伸缩导波回波信号，将该待检测钢管的磁致伸缩导波回波信号与所述参考曲线进行比较，以此获得待检测钢管上缺陷的横截面积，以此实现钢管缺陷的检测。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于套筒连接的钢管外螺纹缺陷的检测方法，其特征在于，该检测方法包括下列步骤：
(a)对于两根待检测钢管，采用套筒将该两根待检测钢管设置有外螺纹的一端连接，在其中一个钢管上设置两个永磁偏置磁化器，一个永磁偏置磁化器中设置激励线圈，另外一个永磁偏置磁化器中设置接收线圈，所述永磁偏置磁化器用于产生静态磁场，所述激励线圈用于产生动态磁场，在所述永磁偏置磁化器和激励线圈分别产生静态磁场和动态磁场后，所述接收线圈检测中所述待检测钢管产生的磁致伸缩导波回波信号，以此实现所述待检测钢管的检测；
(b)选取两根无缺陷的标准套筒，采用步骤(a)中的方式测量该两根标准套筒的磁致伸缩导波回波信号，将该磁致伸缩导波回波信号中的特征值作为基准特征值；
(c)选取多个有缺陷的标准套筒，并获取该多个有缺陷的标准套筒上缺陷的横截面积，采用步骤(a)中的方法测量，以此获得该多个有缺陷的标准套筒的磁致伸缩导波回波信号，利用该获得的多个磁致伸缩导波回波信号与所述缺陷的横截面积的对应关系，建立关于二者的参考曲线；
(d)将待检测钢管采用步骤(a)中的方法进行测量，获得该待检测钢管的磁致伸缩导波回波信号，将该待检测钢管的磁致伸缩导波回波信号与所述参考曲线进行比较，以此获得待检测钢管上缺陷的横截面积，以此实现钢管缺陷的检测。


2.如权利要求1所述的一种基于套筒连接的钢管外螺纹缺陷的检测方法，其特征在于，在步...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐江，胡超越，李云飞，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42