本实用新型专利技术属于微波检测技术领域，具体涉及一种微波天线阵列的金属管道内表面缺陷检测装置，包括矢量网络分析仪、传送机构、功率分配器以及天线阵列；其中，矢量网络分析仪放置于金属管道外并通过传送机构与功率分配器的输入端相连接；功率分配器与天线阵列均放置于金属管道内，功率分配器的输出端与天线阵列连接；功率分配器与天线阵列构成发射和接受阵列。本实用新型专利技术采用利用功率分配器连接一定数量的微波天线阵列，这样微波信号可以有效耦合进入金属管道，金属管道中存在的裂纹、腐蚀等缺陷都将引起微波传输特性改变，通过对接收的微波信号进行分析就可以实现对金属管道内表面缺陷快速检测。面缺陷快速检测。面缺陷快速检测。
【技术实现步骤摘要】
一种微波天线阵列的金属管道内表面缺陷检测装置
[0001]本技术属于微波检测
，具体涉及一种微波天线阵列的金属管道内表面缺陷检测装置。
技术介绍
[0002]金属管道广泛应用于工业生产和人民生活中，运行多年的金属管道会存在裂缝、腐蚀等缺陷。现有金属管道缺陷检测技术很难满足大范围、远距离的检测要求，例如红外热成像、涡流(脉冲)及漏磁检测技术是采用逐点扫描，需要在管道内置检测器沿管道爬行，由于检测器易被污染和损坏特点，对长距离管道缺陷检测效率很低。超声检测当管道表面有许多环焊缝或管道包埋在介质中时，超声衰减特别快，不利于长距离及环境复杂的管道检测。光纤传感检测则需要对在役埋地管道开挖重新铺设光纤传感器，这将造成额外的巨大工程量，不利于高效快速测量。而微波能够在空气、石油、混凝土等诸多材料中传输很远的距离，已有的微波检测管道缺陷都需要连接大量的过渡匹配接头才能实现阻抗匹配使微波沿管道传输，而且上述研究管道缺陷的估算模型中许多未知量都需要用参考管道来确定，这对在役管道缺陷检测就很难实现。
[0003]因此，本申请提出一种微波天线阵列的金属管道内表面缺陷反射检测装置，利用少量的转接头，采用天线阵列方式，把微波信号耦合在管道中，还采用法兰连接方式，方便对管道无损拆装，能快速、高效地检测金属管道内表面缺陷。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是为了解决现有常用管道检测不便于调节、长距离、快速检测等问题，提出了一种微波天线阵列的金属管道内表面缺陷检测装置。
[0005]为实现以上技术目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]一种微波天线阵列的金属管道内表面缺陷检测装置，包括矢量网络分析仪、传送机构、功率分配器以及天线阵列；其中，矢量网络分析仪放置于金属管道外并通过传送机构与功率分配器的输入端相连接；功率分配器与天线阵列均放置于金属管道内，功率分配器的输出端与天线阵列连接；功率分配器与天线阵列构成发射和接受阵列。
[0007]进一步地，所述传送机构包括测试电缆、第一转接头、连接线以及第二转接头；测试电缆的一端与矢量网络分析仪连接，另一端与第一转接头连接；连接线的一端与第一转接头连接，另一端与第二转接头连接；第二转接头与功率分配器的输入端连接。
[0008]进一步地，所述第二转接头固定于带孔法兰盲盘，带孔法兰盲盘与金属管道的一端连接。
[0009]进一步地，金属管道的一端连接有第一法兰盘，第一法兰盘与带孔法兰盲盘连接。
[0010]进一步地，还包括与金属管道的另一端连接的短路板。
[0011]进一步地，金属管道的另一端连接有第二法兰盘，第二法兰盘与短路板连接。
[0012]进一步地，所述第一转接头与所述第二转接头均采用SMA母对母转接头。
[0013]进一步地，所述功率分配器采用SMA一分四射频微带功率分配器。
[0014]进一步地，所述天线阵列由四根铜丝组成。
[0015]进一步地，所述金属管道内外壁均涂锌。
[0016]与现有技术相比，本技术的有益技术效果为：
[0017](1)本技术采用利用功率分配器连接一定数量的微波天线阵列，这样微波信号可以有效耦合进入金属管道，金属管道中存在的裂纹、腐蚀等缺陷都将引起微波传输特性改变，通过对接收的微波信号进行分析就可以实现对金属管道内表面缺陷快速检测；
[0018](3)本技术调节方便，可以进行实时检测，有助于开展管道内部缺陷的快速探测；
[0019](2)本技术通过在金属管道的两端分别设置第一法兰与第二法兰，方便将带孔法兰盲盘、短路板分别可拆卸式的连接在金属管道的两端，方便对管道无损拆装，操作方便，提升检测速度。
附图说明
[0020]图1为本实施例一种微波天线阵列的金属管道内表面缺陷检测装置结构示意图；
[0021]图2为第二转接头、功率分配器、以及天线阵列相互连接结构示意图。
[0022]图中，1矢量网络分析仪、2测试电缆、3第一转接头、4连接线、5带孔法兰盲盘、6第一法兰盘、7第二转接头、8功率分配器、9天线阵列、10金属管道、11第二法兰盘、12短路板。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施例对本技术进行进一步地描述，但本技术的保护范围并不仅仅限于此。
[0024]如图1、图2所示，本实施例一种微波天线阵列的金属管道内表面缺陷检测装置，包括矢量网络分析仪1、传送机构、功率分配器8以及天线阵列9。其中，矢量网络分析仪1放置于金属管道10外并通过传送机构与功率分配器8的输入端相连接。功率分配器8与天线阵列9均放置于金属管道10内，功率分配器8的输出端与天线阵列9连接。功率分配器8与天线阵列9构成发射和接受阵列。本实施例通过将天线阵列9置于金属管道10内，并利用功率分配器8连接一定数量的微波天线阵列9，使微波信号可以更加有效耦合进入金属管道10内部。使用时，将金属管道10两端开口使用金属板封堵，微波信号经天线阵列9入射于金属管道10内，遇金属板反射，经传送机构反馈至矢量网络分析仪1。金属管道10中存在的裂纹、腐蚀等缺陷都将引起微波传输特性改变，通过对接收的微波信号进行分析就可以实现对金属管道10内表面缺陷检测。
[0025]传送机构包括测试电缆2、第一转接头3、连接线4以及第二转接头7。测试电缆2的一端与矢量网络分析仪1连接，另一端与第一转接头3连接。连接线4的一端与第一转接头3连接，另一端与第二转接头7连接。第二转接头7与功率分配器8的输入端连接。测试电缆2与连接线4均为本实施例的测试线。第一转接头3连接测试电缆2与连接线4，用于延长测试线，并实现阻抗匹配。本实施例采用第一转接头3与第二转接头7即可，利用少量的转接头，调节方便，可以进行实时检测，有助于开展管道内部缺陷的快速探测。
[0026]第二转接头7在带孔法兰盲盘5上采用镶嵌连接方式与带孔法兰盲盘5固定，实现
连接线4与功率分配器8相连，保证信号传输。带孔法兰盲盘5与金属管道10的一端连接。为便于带孔法兰盲盘5与金属管道10的一端连接，金属管道10的一端与第一法兰盘6连接，第一法兰盘6与带孔法兰盲盘5采用法兰螺丝相连接，方便对管道无损拆装。
[0027]本实施例还包括与金属管道10的另一端连接的短路板12。为便于金属管道10的另一端与短路板12连接，金属管道10的另一端与第二法兰盘11连接，第二法兰盘11与短路板12连接，方便对管道无损拆装。第一转接头3与第二转接头7均采用SMA母对母转接头。功率分配器8采用SMA一分四射频微带功率分配器8。天线阵列9由四根铜丝组成。金属管道10为内外均涂锌的金属管。本实施例的金属管道10外径88.9mm，圆管内径80.9mm，圆管长1m。本实施例同时可以检测不同长度的金属管道10。
[0028]本实施例的工作原理为：微波信号从矢量网络分析仪1输出，经传输发送到功率分配器8，并经天线阵列9入射于金属管道10中，遇短路板12反射，经传输反馈本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微波天线阵列的金属管道内表面缺陷检测装置，其特征在于：包括矢量网络分析仪、传送机构、功率分配器以及天线阵列；其中，矢量网络分析仪放置于金属管道外并通过传送机构与功率分配器的输入端相连接；功率分配器与天线阵列均放置于金属管道内，功率分配器的输出端与天线阵列连接；功率分配器与天线阵列构成发射和接受阵列。2.根据权利要求1所述的微波天线阵列的金属管道内表面缺陷检测装置，其特征在于：所述传送机构包括测试电缆、第一转接头、连接线以及第二转接头；测试电缆的一端与矢量网络分析仪连接，另一端与第一转接头连接；连接线的一端与第一转接头连接，另一端与第二转接头连接；第二转接头与功率分配器的输入端连接。3.根据权利要求2所述的微波天线阵列的金属管道内表面缺陷检测装置，其特征在于：所述第二转接头固定于带孔法兰盲盘，带孔法兰盲盘与金属管道的一端连接。4.根据权利要求3所述的微波天线阵列的金属管道内表面缺陷检测装置，其特征在于：金属管道的一端连接有第一法兰盘，第一法兰盘与带孔法...
【专利技术属性】
技术研发人员：裘国华，田珊珊，申屠南瑛，李九生，严德贤，李向军，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：
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