基于电磁超声测厚法的储气井检测方法、硬件电路及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电磁超声测厚法的储气井检测方法、硬件电路及装置，该方法通过电磁超声原理与利用电磁超声原理测厚方法杂糅，即磁性材料内部粒子在交变磁场中受洛伦兹力、磁致伸缩力、磁性力等的共同作用下产生与激励磁场相同频率的导波，导波会在被测件内部发生反射，通过检测两次回波的时间间隔即可计算出被测点厚度。首先总结了现有储气井检测装置优缺点，然后设计了一种基于电磁超声原理的天然气储气井腐蚀检测机原型系统。设计了电磁超声信号预处理电路，提高了信噪比，使其达到0.1mm的检测精度；完成检测装置的机械结构设计，满足了轻便、易于维护、通用性。通用性。

【技术实现步骤摘要】
基于电磁超声测厚法的储气井检测方法、硬件电路及装置


[0001]本专利技术涉及声发射源定位
，具体涉及一种基于电磁超声测厚法的储气井检测方法、硬件电路及装置。针对加气站等有关的储气井进行壁厚测量和腐蚀程度检测，以评估其安全状况的电磁无损检测设备和技术手段。

技术介绍

[0002]天然气(CNG)储气井由于其安全、高效、占地面积小等优点，广泛应用于城市CNG加气站等场所。据统计，国内目前有天然气储气井约8000口，并保持快速增长。但其中部分天然气储气井已经老化，由腐蚀等原因已经导致井筒上冒、下沉、气体泄漏、甚至爆炸事故，存在严重的安全风险。针对天然气储气井的定期检测，在防范天然气储气井发生安全事故方面发挥着重要作用。
[0003]由于天然气储气井的特殊需求，所以无损检测在天然气储气井的检测中具有显著优势。目前国内主要采用的是水浸法超声测厚，但由于水浸法存在排水不彻底等问题，从而腐蚀天然气储气井内部，会极大地减少天然气储气井的服役寿命。
[0004]为解决水浸法的固有缺陷，工程技术人员提出了电磁超声测厚法。相较于水浸超声法，电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁超声测厚法的储气井检测方法，其特征在于：该方法采用电磁超声原理，通过电磁超声换能器对准被测储气井壁，被测储气井壁在洛伦兹力、磁致伸缩力、磁性力的作用下产生电磁超声波，根据电磁激励效应的逆效应，电磁线圈会产生感生电动势，经过信号处理后便可计算出被测管道的厚度，进而完成对管道进行探伤；所述电磁超声换能器包括激励线圈和偏置磁场。2.根据权利要求1所述的一种基于电磁超声测厚法的储气井检测方法，其特征在于：所述激励线圈在电磁超声换能器中通过通入脉冲激励产生磁场，从而被测工件中激发出电磁超声波；所述激励线圈为跑道构型线圈，且激励线圈双组，对应双组激励线圈中线圈绕向相反。3.根据权利要求1所述的一种基于电磁超声测厚法的储气井检测方法，其特征在于：所述偏置磁场的磁场强度通过利用相位叠加原理实现的，即可采用永磁体阵列中相邻磁体的中心间距在数值上等于波长的一半即λ/2，从而在被测工件中任意位置，不同永磁铁下方导波源传播到该处的导波的相位为2π的整数倍，形成波幅度的叠加，极大地增强信号能量，从而提高换能效率；或者采用通过多通道脉冲阵列，通过时钟频率控制不同EMAT线圈的脉冲相位差，使其到达被测工件特定位置时实现叠加效应。4.根据权利要求1所述的一种基于电磁超声测厚法的储气井检测方法，其特征在于：采用钕铁硼永磁铁提供偏置磁场，实现提供稳定且强大的静磁场，且没有电磁噪声；所述偏置磁场的磁化方向为垂直磁化。5.一种基于电磁超声测厚法的储气井检测硬件电路，其特征在于：所述硬件电路包括电磁超声激励电路、信号调理电路和以FPGA为核心的控制通讯模块，所述电磁超声激励电路、信号调理电路之间连接有激励线圈，信号调理电路通过模数转换器连接控制通讯模块的输入端，控制通讯模块的数据通讯端通过串口转USB电路可与上位机通讯；所述FPGA作为时钟信号发生器控制电磁超声激励电路产生激励信号，激励信号通过激励线圈在被测工件内产生电磁超声回波；超声回波由激励线圈通过电磁激励的逆效应转化为电压信号，该电压信号输入信号调理电路进行信号处理；再由模数转换器将电压信号转换为数字信号输入FPGA中；再通过串口转USB电路实现与上位机的通讯。6.根据权利要求5所述的基于电磁超声测厚法的储气井检测硬件电路，其特征在于：所述电磁超声激励电路包括FPGA时钟信号发生器和高压开关电路；所述高压开关电路将FPGA时钟信号转化为高压脉冲，其中电磁超声激励电路采用单脉冲激励。7.根据权利要求5所述的基于电磁超声测厚法的储气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志刚，蒋汪洋，杨随先，李想，王巍，段其湘，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：