一种具有双向组合励磁结构的管道漏磁检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种具有双向组合励磁结构的管道漏磁检测装置，包括设于管道内的衔铁，衔铁的外壁上设有第一永磁铁层和第二永磁铁层，第一永磁铁层、第二永磁铁层均包括若干个均匀圆周辐射安装在衔铁外壁上的永磁体，第一永磁铁层内、第二永磁铁层内相邻的两个永磁体充磁方向相反，第一永磁铁层、第二永磁铁层相对应的两个永磁体充磁方向相反，每个永磁体与管道内壁之间均设有铁刷，第一永磁铁层内、第二永磁铁层内相邻的两个永磁体之间均设有周向传感器，第一永磁铁层、第二永磁铁层相对应的两个铁刷之间均设有轴向传感器。本实用新型专利技术通过周向、轴向两维励磁结构设计实现了永磁体之间空白区域的漏磁检测，扩展了检测范围、消除了测量盲区。除了测量盲区。除了测量盲区。

【技术实现步骤摘要】
一种具有双向组合励磁结构的管道漏磁检测装置


[0001]本技术涉及电磁检测技术的领域，尤其涉及一种具有双向组合励磁结构的管道漏磁检测装置。

技术介绍

[0002]管道是进行长距离石油、天然气传输的重要方式，其长时间深埋于地下，外部地质环境恶劣，环境引起的腐蚀、形变以及人为施工造成的管壁缺陷成为危害管道传输安全的重要因素。为了保证生产安全，专业人员需定期对管道进行在役的维护和检查，以便及时发现管壁缺陷隐患，及时定位并开展维护。
[0003]作为主要的管壁缺陷检测方式，管道漏磁检测装置是一种利用电磁效应检测铁磁材料在磁回路中传输特性的测量方式，其原理为：利用永磁体或电磁铁产生励磁磁场，经过衔铁、铁刷、管道构成闭合磁回路，以充分磁化铁磁管壁至磁饱和状态；当管壁存在缺陷时，缺陷位置磁阻显著增大，产生明显的漏磁现象，进而通过磁敏感元件对缺陷位置、形状进行定位，为管道缺陷维护提供技术条件，具有在役维护、缺陷快速定位、无损伤测量等突出优势。
[0004]传统的漏磁检测装置常采用沿管道轴向布置的永磁体、衔铁、铁刷等作为励磁单元，为实现不同管道内径的匹配性以及与管道内壁的贴合性，通常在周向均匀布置多个上述励磁单元，但单元之间不可避免存在间隙，成为测量盲区。为覆盖励磁单元之间的测量区域，亦有装置采用沿周向布置的永磁体作为励磁元件，但同样存在永磁体所在位置无法开展漏磁检测的问题。为进一步缩小测量盲区，有研究采用双检测段交错排列的方式，两段互相弥补盲区检测，有效扩大了检测范围，但不可避免地存在整套装置体积加长、系统可靠性下降等问题。
[0005]因此，如何通过励磁装置的改进设计，在不增加装置体积的条件下有效扩展漏磁检测区域范围，成为管道漏磁检测装置研究方向，具有重要的工程应用价值，对检测装置高精度测量、小型化设计、可靠性提升具有积极意义。

技术实现思路

[0006]本技术旨在解决现有技术的不足，而提供一种具有双向组合励磁结构的管道漏磁检测装置。
[0007]本技术为实现上述目的，采用以下技术方案：
[0008]一种具有双向组合励磁结构的管道漏磁检测装置，包括同轴设置于管道内部的衔铁，所述衔铁的外壁上靠近两端面对应设有第一永磁铁层和第二永磁铁层，所述第一永磁铁层、第二永磁铁层均包括若干个均匀圆周辐射安装在衔铁外壁上的永磁体，所述第一永磁铁层内相邻的两个永磁体充磁方向相反，所述第二永磁铁层内相邻的两个永磁体充磁方向相反，所述第一永磁铁层、第二永磁铁层相对应的两个永磁体充磁方向相反，每个永磁体与管道内壁之间均设有铁刷，所述第一永磁铁层内相邻的两个永磁体之间、第二永磁铁层
内相邻的两个永磁体之间均设有周向传感器，所述第一永磁铁层、第二永磁铁层相对应的两个铁刷之间均设有轴向传感器。
[0009]所述衔铁为圆柱筒状结构。
[0010]所述衔铁在第一永磁铁层、第二永磁铁层之间的侧壁上均匀贯穿有若干镂空孔洞，每个镂空孔洞位于衔铁外侧壁上的四个角中的两个角分别和第一永磁铁层相邻的两个永磁体内角相连且另外两个角分别和第二永磁铁层对应的相邻的两个永磁体内角相连。
[0011]所述周向传感器、轴向传感器包括霍尔传感器、涡流传感器。
[0012]所述铁刷采用高导磁率、耐磨材料制成，如多股钢丝组成的导磁材料，铁氧体或钴钒合金组成的导磁材料。所述铁刷外镀锡或者刷涂陶瓷聚合物的非导磁耐磨涂料。
[0013]本技术的有益效果是：本技术通过周向、轴向两维励磁结构设计实现了永磁体之间空白区域的漏磁检测，扩展了检测范围、消除了测量盲区；与传统双检测装置结构相比，在单个检测装置内实现了同样范围的检测功能，有利于系统紧凑化、高集成度发展；利用双向励磁结构增加了传感器检测点数量，结合多类别传感器信号融合技术，实现高精度缺陷测量与特征辨识能力。
附图说明
[0014]图1为本技术的立体结构示意图；
[0015]图2为本技术轴向整体结构示意图；
[0016]图3为本技术横截面整体结构示意图；
[0017]图4为衔铁的结构示意图；
[0018]图5为单个励磁单元双向磁场走势示意图；
[0019]图6为轴向区域缺陷检测原理图；
[0020]图7为周向区域缺陷检测原理图；
[0021]图中：1-管道；2-衔铁；3-第一永磁铁层；4-第二永磁铁层；5-永磁体；6
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铁刷；7-周向传感器；8-轴向传感器；9-镂空孔洞；
[0022]以下将结合本技术的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：
[0024]如图1至图4所示，一种具有双向组合励磁结构的管道漏磁检测装置，包括同轴设置于管道1内部的衔铁2，所述衔铁2的外壁上靠近两端面对应设有第一永磁铁层3和第二永磁铁层4，所述第一永磁铁层3、第二永磁铁层4均包括若干个均匀圆周辐射安装在衔铁2外壁上的永磁体5，所述第一永磁铁层3内相邻的两个永磁体5充磁方向相反，所述第二永磁铁层4内相邻的两个永磁体5充磁方向相反，所述第一永磁铁层3、第二永磁铁层4相对应的两个永磁体5充磁方向相反，每个永磁体5与管道1内壁之间均设有铁刷6，所述第一永磁铁层3内相邻的两个永磁体5之间、第二永磁铁层4内相邻的两个永磁体5之间均设有周向传感器7，所述第一永磁铁层3、第二永磁铁层4相对应的两个铁刷6之间均设有轴向传感器8。
[0025]所述衔铁2为圆柱筒状结构。
[0026]所述衔铁2在第一永磁铁层3、第二永磁铁层4之间的侧壁上均匀贯穿有若干镂空
孔洞9，每个镂空孔洞9位于衔铁2外侧壁上的四个角中的两个角分别和第一永磁铁层3相邻的两个永磁体5内角相连且另外两个角分别和第二永磁铁层 4对应的相邻的两个永磁体5内角相连。
[0027]所述周向传感器7、轴向传感器8包括霍尔传感器、涡流传感器。
[0028]所述铁刷6采用高导磁率、耐磨材料制成，如多股钢丝组成的导磁材料，铁氧体或钴钒合金组成的导磁材料。所述铁刷6外镀锡或者刷涂陶瓷聚合物的非导磁耐磨涂料。
[0029]本技术由于采用了双向组合励磁结构，在单个磁路单元内形成了沿周向和轴向的空间闭合磁回路，如图5所示。对于单个永磁体5而言，其自身既与周向相邻永磁体5形成周向磁回路，又与相邻轴向永磁体5形成轴向磁回路，从而在四个永磁体5构成的单个磁路单元内通过充磁方向的巧妙设计实现首尾相连的空间磁路结构。
[0030]为了减小双向磁路在衔铁2中的内耗和泄漏，对衔铁2构型进行了设计，在单个磁路单元中心进行镂空处理，如图4所示，通过增大对角线方向空气的磁阻将磁路走向限制在首位相接的衔铁2内矩形磁回路中。
[0031]本技术在使用时，搭配外部的动力装置和记录装置使用，其中动力装置位于本技术的前端，为本技术沿管道1单向运动提供动力，本技术利用电磁效应对管道1内壁缺陷进行检测，并产生漏磁型号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有双向组合励磁结构的管道漏磁检测装置，其特征在于，包括同轴设置于管道(1)内部的衔铁(2)，所述衔铁(2)的外壁上靠近两端面对应设有第一永磁铁层(3)和第二永磁铁层(4)，所述第一永磁铁层(3)、第二永磁铁层(4)均包括若干个均匀圆周辐射安装在衔铁(2)外壁上的永磁体(5)，所述第一永磁铁层(3)内相邻的两个永磁体(5)充磁方向相反，所述第二永磁铁层(4)内相邻的两个永磁体(5)充磁方向相反，所述第一永磁铁层(3)、第二永磁铁层(4)相对应的两个永磁体(5)充磁方向相反，每个永磁体(5)与管道(1)内壁之间均设有铁刷(6)，所述第一永磁铁层(3)内相邻的两个永磁体(5)之间、第二永磁铁层(4)内相邻的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁志良，贾开明，何帮喜，
申请(专利权)人：智云安科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：