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不更换探头的大口径钢管无盲区检测方法和装置制造方法及图纸

技术编号:2590872 阅读:226 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种不更换探头的大口径钢管无盲区检测方法和装置,在于钢管缺陷的检测过程是:设置二个线圈,由旋转装置带动高速旋转,在线圈之间设置二组的直条排列的传感器阵列,它们与钢管轴线平行,传感器阵列连接信号放大器,随同线圈旋转,钢管运行穿过两个旋转的且通过电流的线圈之间后,在钢管上产生旋转磁场,与此同时,传感器阵列贴紧钢管外壁,拾取钢管管壁的磁信号,经信号放大器放大后,传送到信号处理器进行信号处理,再由计算机识别、控制、保存。本发明专利技术实现了无盲区高速检测,不需更换探头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用旋转直流磁场检测大直径钢管的设备,特别是对在生产流水线上高速运动中的、很长的且直径超过60mm以上的钢管的内外壁和内部进行探伤和质量检测的装置。
技术介绍
目前,电磁法检测技术在工业领域已经广泛应用,由于交流磁场的积肤效应,它们只能检测金属材料表面的缺陷,对于钢管而言,它们只能检测外壁的缺陷,而对钢管的内壁和距钢管外表面较深层次的缺陷不能检测,同时,国家电磁检测标准GB/T6635规定,它们检测钢管直径极限为180mm,而对于超过180mm的大直径钢管采用交流磁检测设备不能满足探伤实际需要,并且,电磁检测方法有约200mm以上的检测盲区,对于盲区内的缺陷不能检测。对于在生产流水线上高速运动的、很长的、管壁较厚的、直径大于60mm特别是180mm以上的钢管,同时动态高速地对其内、外壁、内部和端头的缺陷进行检测,至今尚未发现有效的检测方法和装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能对在生产流水线上高速运动的、很长的、直径大于60mm特别是大于180mm的钢管的内外壁和内部缺陷同时进行无盲区检测的方法和装置,本专利技术对钢管进行旋转周向磁化以检测纵向和其它方向分布的缺陷,保证管道检测的精确度,本专利技术的检测装置在检测不同直径的钢管时不需更换检测传感器探头。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。不更换探头的大口径钢管无盲区检测方法,在于钢管缺陷的检测过程是设置二个线圈,由旋转装置带动高速旋转,在线圈之间设置二组的直条排列的传感器阵列,它们与钢管轴线平行,传感器阵列连接信号放大器,随同线圈旋转,钢管运行穿过两个旋转的且通过电流的线圈之间后,在钢管上产生旋转磁场,与此同时,传感器阵列贴紧钢管外壁,拾取钢管管壁的磁信号,经信号放大器放大后,传送到信号处理器进行信号处理,再由计算机识别、控制、保存。所述的不更换探头的大口径钢管无盲区检测方法,其特征在于钢管缺陷的检测过程是设置一个支承座,支承座上安装一个转动空心轴,转动空心轴上安装有相互隔离并与转动空心轴绝缘的滑环,转动轴端部间隔安装纯铁环,纯铁环内对称安装有一对同轴线圈和传感器阵列,一对同轴线圈内安装一对导磁极靴,钢管穿过转动空心轴时,传感器阵列贴紧钢管外表面,随着转动空心轴的旋转,各传感器探测到的钢管磁信号通过信号放大器放大后分别传输到滑环,滑环外设置银刷,银刷拾取的信号,送到信号处理器。所述的不更换探头的大口径钢管无盲区检测方法,其特征在于所述的一个传感器阵列包括几个传感器和一个探头,转动轴端部安装有法兰,法兰上间隔安装有纯铁环,所述传感器阵列为二组。所述的不更换探头的大口径钢管无盲区检测方法,其特征在于银刷触点相对滑环以3-4m/s左右的线速度高速划过,滑环为经过锻打工艺、材料内无疏松和气隙的铜材;触头为银基碳纤维复合材料,滑环与触头之间动态接触电阻限制在0.02Ω以内。所述的不更换探头的大口径钢管无盲区检测方法,其特征在于传感器为磁敏传感器,单个磁敏传感器是在30×6×0.2mm微带内刻成数匝集成感应线圈构成,各传感器电阻分量一致,多个传感器阵列贴敷在与钢管表面贴合的、提离值y分别为0.8mm非磁性探头块内构成探头,探头上敷设特种非磁性合金的耐磨头和喷镀氮化钛。所述的不更换探头的大口径钢管无盲区检测方法,其特征在于2组磁化线圈在直流磁化电流的作用下产生磁化场,经2组磁化极靴、管道壁和纯铁圆环形成闭合磁路,当对同轴线圈馈送直流电流时,1只线圈形成的磁场通过1只极靴耦合到钢管上,并从钢管的两侧壁通过,从另一极靴汇合到第2只同轴线圈上,与第2只通电线圈磁场同向叠加,最后经纯铁环构成闭合磁路。所述的不更换探头的大口径钢管无盲区检测方法,其特征在于2组探头内包含多只传感器,随着转动空心轴的旋转,各传感器独自拾取缺陷形成的漏磁场,转化为缺陷信号,缺陷信号通过多只信号放大器放大后采用“时分复用”技术轮流传输到滑环,滑环外设置银刷,银刷拾取的信号采用同步的“时分复用”技术分别在多只电路输出端头上恢复重现,重现的信号进行信号处理和A/D变换,转换成数字信号,由计算机识别、显示。不更换探头的大口径钢管无盲区检测装置,有一个支承座,支承座上活动安装有转动空心轴,转动空心轴一端用非导磁材料安装有纯铁环,转动空心轴外套有间隔排列的滑环,转动空心轴和滑环绝缘,纯铁环和转动空心轴端面有间隔,纯铁环内侧中央剖面位置沿钢管平行方向对称安装二个磁化线圈,磁化线圈的中央各安装有一个导磁极靴,纯铁环内侧还安装有探头传感器阵列和信号放大器,传感器阵列与磁化极靴成90°空间分布,其传感器弹性活动安装有纯铁环上,传感器和信号放大器、滑环之间通过导线连接,滑环外安装有银刷,接信号放大器和计算机。所述的不更换探头的大口径钢管无盲区检测装置,其特征在于有2组传感器阵列构成二个对称探头,和导磁极靴正交分布,转动空心轴一端安装有法兰盘,法兰盘外侧间隔安装有纯铁环,在法兰上垂直安装2个支柱,探头固定在绕支柱转动的探头支架上,探头靠套在支柱上并一端压住探头支架的扭力弹簧自动贴合在钢管表面上。所述的不更换探头的大口径钢管无盲区检测装置,其特征在于在磁化线圈之间设置二组直条排列的传感器探头与导磁极靴成90°空间分布,探头靠扭力弹簧自动贴合在钢管表面上,二传感器探头端头上各有柱头,在纯铁环一端安装一块与纯铁环等直径的限位环板,环板上设2只椭圆孔,探头端头上的柱头被限制在椭圆孔内活动,检测不同口径钢管,只改变限位环板上正对2个柱头的椭圆孔位置,使探头既能密切贴合钢管表面而不需要更换探头。所述的不更换探头的大口径钢管无盲区检测装置,其特征在于所述的转动空心轴一端安装有法兰盘,法兰盘外侧间隔安装有纯铁环,法兰盘、纯铁环外径相同,同轴安装空心轴上。如果纯铁环外用端板封住,则本专利技术装置可用于检测钢管端头的纵向缺陷。根据对钢管缺陷类型检测情况,通常采用周向磁化有磁轭法和轴向通电法。周向磁化有利于发现与轴线平行的缺陷和其它类型缺陷。本专利技术对钢管进行周向磁化以检测纵向和其它方向分布的缺陷,保证管道检测的精确度。本专利技术不更换探头的大口径钢管无盲区高速检测装置,磁化线圈产生的磁化场经导磁极靴从钢管壁两侧分流,钢管通过转动空心轴时,传感器阵列贴紧钢管表面,随着转动轴的旋转,传感器阵列拾取缺陷形成的漏磁场HWt,转化为缺陷信号,缺陷信号通过信号放大器放大后传输到滑环,滑环外设置银刷,银刷拾取的放大信号进行信号处理和计算机识别、控制。本专利技术不更换探头的大口径钢管高速无盲区检测装置,其前端设置有由多组上下张合的V形转动空心轴组成的定位驱动机构,每组下V形转动空心轴通过减速机和传动轴驱动旋转,V形转动空心轴驱动钢管沿其轴线通过检测装置,减速机在时间继电器的控制下能停止转动,也能以特定的速度转动,下V形转动空心轴由汽缸带动与上V形转动空心轴共同作用对通过的钢管压合,不会被旋转的磁场吸引。不更换探头的大口径钢管无盲区高速检测装置,连接有信号处理系统和计算机,2组探头内包含16或30只传感器,随着转动空心轴的旋转,各传感器阵列独自拾取缺陷形成的漏磁场HWt,转化为缺陷信号,缺陷信号通过16或30只信号放大器组放大后采用“时分复用”技术轮流传输到滑环,滑环外设置银刷,银刷拾取的信号采用同步的“时分复用”技术分别在16或30只电路输本文档来自技高网...

【技术保护点】
不更换探头的大口径钢管无盲区检测方法,在于钢管缺陷的检测过程是:设置二个线圈,由旋转装置带动高速旋转,在线圈之间设置二组的直条排列的传感器阵列,它们与钢管轴线平行,传感器阵列连接信号放大器,随同线圈旋转,钢管运行穿过两个旋转的且通过电流的线圈之间后,在钢管上产生旋转磁场,与此同时,传感器阵列贴紧钢管外壁,拾取钢管管壁的磁信号,经信号放大器放大后,传送到信号处理器进行信号处理,再由计算机识别、控制、保存。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:何辅云
申请(专利权)人:何辅云
类型:发明
国别省市:34[中国|安徽]

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