一种高温管道壁厚监测装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高温管道壁厚监测装置、系统及方法，属于管道壁厚监测技术领域，包括温度控制装置、高压控制装置、电磁干扰控制装置、超声波测厚装置、电极矩阵测厚装置、中央控制装置、测量结果输出装置等。本发明专利技术中，在异径管成型后，先通过温度控制装置、高压控制装置、电磁干扰控制装置提供异径管应用场景所需的温度、高压、电磁干扰环境，然后再启动超声波测厚装置、电极矩阵测厚装置进行壁厚测试，若二者的壁厚测试结果相同，则说明本方案的持续性监测设备能够适应该异径管的使用环境，若二者的壁厚测试结果不同，则说明本方案的持续性监测设备不能够适应该异径管的使用环境，相关的监测工作人员应当对检测设备进行调整。测工作人员应当对检测设备进行调整。测工作人员应当对检测设备进行调整。

【技术实现步骤摘要】
一种高温管道壁厚监测装置、系统及方法


[0001]本专利技术属于管道壁厚监测
，具体涉及一种高温管道壁厚监测装置、系统及方法。

技术介绍

[0002]核能作为一种清洁能源在国际上得到广泛使用。核裂变能的可持续发展依赖于铀资源的充分利用和核废物的最少化。目前世界上运行的热堆核电站，其铀资源的利用率不到1%，可直接用来产生裂变核能的U235现探明储量不够现有世界核反应堆使用200年，U235在天然铀中所占比例不到1%，天然铀中占99.3%的是U238，U238本身并不能直接用来发电，所以现有的压水堆对U238只能做核废料来处理，而快中子增殖反应堆能够解决这一问题，它可以将带有放射性的U238从核废料变成核燃料，使铀矿资源利用率从1%提高到70%以上。一举解决铀矿资源枯竭、核材料利用率低和核废料难以处理等三大棘手问题。
[0003]钠冷快堆是第四代先进核能系统的首选堆型之一，发展钠冷快堆对形成核燃料闭式循环体系，充分利用铀资源，并实现核废物的最小化，保证核裂变能的可持续发展具有重大的战略意义。
[0004]钠冷快堆的管道管配件中大量使用异径管，与石油石化管道配件相比，快堆用异径管要求性能更好，成型精度更高。异径管又称大小头，是管道管配件之一，用于两种不同管径的连接。又分为同心大小头和偏心大小头。异径管传统的成型工艺（如图6）是向下压制管段，通过异径管外模控制异径管的成型。其管段外径规格的选用与要成型的异径管的大头规格一致，壁厚也一致，如果大头和小头的级差大，考虑到材料的延伸性能，为防止管段在成型过程中由于变形过大造成裂纹或撕裂，从而导致成型失败，会用不同规格级别的异径管模具多次压制，从而产品最终成型。该传统成型工艺用料管段口径规格大，成型不稳定，成型后精度较低。且对于薄壁的产品，由于管段自身强度不够，直接压制管段，损毁率极高，成型合格率低。
[0005]当异径管成型后，现阶段仅仅是对其进行一次粗略的检测，当检测结果满足要求即投入使用；但是，忽略了异径管在使用过程中的持续性监测，以及相关的持续性监测设备是否适应该异径管的使用环境（高温、高压、电磁干扰）。
[0006]因此，现阶段需设计一种高温管道壁厚监测装置、系统及方法，来解决以上问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术目的在于提供一种高温管道壁厚监测装置，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，如：当异径管成型后，现阶段仅仅是对其进行一次粗略的检测，当检测结果满足要求即投入使用；但是，忽略了异径管在使用过程中的持续性监测，以及相关的持续性监测设备是否适应该异径管的使用环境（高温、高压、电磁干扰）。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种高温管道壁厚监测装置，包括温度控制装置、高压控制装置、电磁干扰控制装
置、超声波测厚装置、电极矩阵测厚装置、中央控制装置、测量结果输出装置；所述中央控制装置分别与所述温度控制装置、高压控制装置、电磁干扰控制装置、超声波测厚装置、电极矩阵测厚装置、测量结果输出装置；所述温度控制装置用于提供待测管道应用场景所需的温度环境；所述高压控制装置用于提供待测管道应用场景所需的高压环境；所述电磁干扰控制装置用于提供待测管道应用场景所需的电磁干扰环境；所述超声波测厚装置用于通过超声波检测待测管道壁厚；所述电极矩阵测厚装置用于通过电极矩阵检测待测管道壁厚；所述测量结果输出装置用于将待测管道的壁厚测量结果输出；其中，所述中央控制装置先启动所述温度控制装置、高压控制装置、电磁干扰控制装置；当待测管道应用场景所需的温度环境、高压环境、电磁干扰环境均达标时，所述中央控制装置再启动所述超声波测厚装置；所述超声波测厚装置测量完成后生成第一壁厚测量数据，所述中央控制装置再启动所述电极矩阵测厚装置；所述电极矩阵测厚装置测量完成后生成第二壁厚测量数据；若所述第一壁厚测量数据与所述第二壁厚测量数据相同时，则所述中央控制装置启动所述测量结果输出装置，所述测量结果输出装置输出所述第一壁厚测量数据或所述第二壁厚测量数据作为测量结果，否则，所述中央控制装置判断待测管道壁厚检测异常。
[0009]进一步的，所述温度控制装置包括温度传感器、第一处理器、第一数据存储器、温度调节器；所述第一处理器分别与所述温度传感器、第一数据存储器、温度调节器、中央控制装置连接；所述温度传感器用于检测待测管道应用场景的实际环境温度信息；所述第一数据存储器用于存储所述待测管道应用场景所需的阈值环境温度信息；所述温度调节器用于将所述实际环境温度信息调节到与所述阈值环境温度信息匹配。
[0010]进一步的，所述温度控制装置还包括温度调节器移动装置，所述温度调节器移动装置与所述第一处理器连接；所述温度调节器移动装置用于将所述温度调节器沿待测管道径向做匀速规律的往复运动。
[0011]进一步的，还包括异常报警装置，所述异常报警装置与所述中央控制装置连接；其中，当所述第一壁厚测量数据与所述第二壁厚测量数据不同时，启动所述异常报警装置进行测量异常报警。
[0012]进一步的，所述电磁干扰控制装置包括电磁场检测器、第二处理器、第二数据存储器、电磁场调节器；所述第二处理器分别与所述电磁场检测器、第二数据存储器、电磁场调节器、中央控制装置连接；所述电磁场检测器用于检测待测管道应用场景的实际环境电磁场信息；所述第二数据存储器用于存储所述待测管道应用场景所需的阈值环境电磁场信息；
所述电磁场调节器用于将所述实际环境电磁场信息调节到与所述阈值环境电磁场信息匹配。
[0013]进一步的，所述电磁场调节器对称设置在待测管道两侧。
[0014]进一步的，所述电极矩阵测厚装置的测试如下：一对测量电极所监测的待测管道壁厚情况的指纹系数为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）式中：Vi(t0)，Vi(t
x
)为电极对i在t0和t
x
时刻的电压；Vref(t0)，Vref(t
x
)为参考电极对在t0和t
x
时刻的电压；计算当前壁厚的公式为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）式中，WT
t0
为t0时刻的壁厚，WT
tx
为t
x
时刻的壁厚。
[0015]一种高温管道壁厚监测系统，包括上述一种高温管道壁厚监测装置，还包括通信装置和监控终端，所述中央控制装置通过所述通信装置与所述监控终端进行数据交互。
[0016]一种高温管道壁厚监测方法该方法采用上述的一种高温管道壁厚监测装置进行高温管道壁厚监测。
[0017]与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果为：本申请方案的一个实质创新点在于，本方案在异径管成型后，先通过温度控制装置、高压控制装置、电磁干扰控制装置提供异径管应用场景所需的温度、高压、电磁干扰环境，然后再启动超声波测厚装置、电极矩阵测厚装置进行壁厚测试，若二者的壁厚测试结果相同，则说明本方案的持续性监测设备能够适应该异径管的使用环境，若二者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温管道壁厚监测装置，其特征在于，包括温度控制装置、高压控制装置、电磁干扰控制装置、超声波测厚装置、电极矩阵测厚装置、中央控制装置、测量结果输出装置；所述中央控制装置分别与所述温度控制装置、高压控制装置、电磁干扰控制装置、超声波测厚装置、电极矩阵测厚装置、测量结果输出装置；所述温度控制装置用于提供待测管道应用场景所需的温度环境；所述高压控制装置用于提供待测管道应用场景所需的高压环境；所述电磁干扰控制装置用于提供待测管道应用场景所需的电磁干扰环境；所述超声波测厚装置用于通过超声波检测待测管道壁厚；所述电极矩阵测厚装置用于通过电极矩阵检测待测管道壁厚；所述测量结果输出装置用于将待测管道的壁厚测量结果输出；其中，所述中央控制装置先启动所述温度控制装置、高压控制装置、电磁干扰控制装置；当待测管道应用场景所需的温度环境、高压环境、电磁干扰环境均达标时，所述中央控制装置再启动所述超声波测厚装置；所述超声波测厚装置测量完成后生成第一壁厚测量数据，所述中央控制装置再启动所述电极矩阵测厚装置；所述电极矩阵测厚装置测量完成后生成第二壁厚测量数据；若所述第一壁厚测量数据与所述第二壁厚测量数据相同时，则所述中央控制装置启动所述测量结果输出装置，所述测量结果输出装置输出所述第一壁厚测量数据或所述第二壁厚测量数据作为测量结果，否则，所述中央控制装置判断待测管道壁厚检测异常。2.如权利要求1所述的一种高温管道壁厚监测装置，其特征在于，所述温度控制装置包括温度传感器、第一处理器、第一数据存储器、温度调节器；所述第一处理器分别与所述温度传感器、第一数据存储器、温度调节器、中央控制装置连接；所述温度传感器用于检测待测管道应用场景的实际环境温度信息；所述第一数据存储器用于存储所述待测管道应用场景所需的阈值环境温度信息；所述温度调节器用于将所述实际环境温度信息调节到与所述阈值环境温度信息匹配。3.如权利要求2所述的一种高温管道壁厚监测装置，其特征在于，所述温度控制装置还包括温度调节器移动装置，所述温度调节器移动装置与所述第一处理器连接；所述温度调节器移动装置用于将所述温度调节器沿待测管道径向做匀速规律的往复运动。4.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴友，陈敬一，
申请(专利权)人：江苏新恒基特种装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：