管道内检测器用区分管道内外壁缺陷的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于管道无损检测技术领域，为了获取管道缺陷精准位置，具体涉及一种管道内检测器用区分管道内外壁缺陷的方法及装置；在管道内检测器的探头上按照预设空间位置布设三维漏磁场测量系统和涡流测量系统；三维漏磁场测量系统包括轴向霍尔传感器组件、周向霍尔传感器组件和径向霍尔传感器组件；涡流测量系统包括第一涡流传感器线圈和第二涡流传感器线圈；管道内检测器沿着管道内壁行进，三维漏磁场测量系统实时捕获漏磁场强度信息；涡流测量系统实时获取内壁缺陷信息；总控中心基于检测的信息通过信号处理和计算判断管道是否存在缺陷，若存在缺陷，获得管道缺陷的尺寸参数以及缺陷位置；该方法精准度高，可获取详细精准的缺陷位置信息。位置信息。位置信息。

【技术实现步骤摘要】
管道内检测器用区分管道内外壁缺陷的方法及装置


[0001]本专利技术属于管道无损检测
，具体涉及一种管道内检测器用区分管道内外壁缺陷的方法及装置。

技术介绍

[0002]长输油气管道在建设和运营过程中，由于焊接不当、机械损伤和局部腐蚀等造成管道壁厚发生改变，管道的局部缺陷为管道的安全运营带来隐患。管道内检测是掌握管道本体和环境安全状态最有效的方法，已成为油气管道持续安全运行的重要保障。为了获取详细的缺陷信息，为今后管道的完整性管理提供参考，区分管道内壁、外壁缺陷成为在役管道智能检测的基本需求。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中的上述问题，即为了获取管道缺陷精准位置，本专利技术提供了一种管道内检测器用区分管道内外壁缺陷的方法及装置。
[0004]本专利技术的第一方面提供了一种管道内检测器用区分管道内外壁缺陷的方法，该方法包括以下步骤：步骤S100，在管道内检测器的探头上按照预设空间位置布设三维漏磁场测量系统和涡流测量系统；
[0005]所述三维漏磁场测量系统包括轴向霍尔传感器组件、周向霍尔传感器组件和径向霍尔传感器组件，所述轴向霍尔传感器组件、所述周向霍尔传感器组件与所述径向霍尔传感器组件分别设置于三个平面且该三个平面互相垂直；
[0006]所述涡流测量系统包括第一涡流传感器线圈和第二涡流传感器线圈，所述第一涡流传感器线圈、所述第二涡流传感器线圈分别设置于所述三维漏磁场测量系统的第一端和第二端，所述第一端与所述第二端的连线与管道的纵向轴线平行，且所述第一端为管道内检测器的行进端；
[0007]步骤S200，管道内检测器在动力装置驱动下沿着管道内壁行进，所述三维漏磁场测量系统实时捕获漏磁场强度信息；所述轴向霍尔传感器组件经过缺陷出测量的漏磁场强度为h
x
；所述周向霍尔传感器组件经过缺陷出测量的漏磁场强度为h
y
；所述径向霍尔传感器组件经过缺陷出测量的漏磁场强度为h
z
；
[0008]所述涡流测量系统实时获取内壁缺陷信息；所述第一涡流传感器线圈经过缺陷出测量的信号为s1；所述第二涡流传感器线圈经过缺陷出测量的信号为s2；
[0009]步骤S300，总控中心基于所述三维漏磁场测量系统、所述涡流测量系统检测的信息通过信号处理和计算判断管道是否存在缺陷，若存在缺陷，获得管道缺陷的尺寸参数以及缺陷位置；所述三维漏磁场测量系统、所述涡流测量系统、管道内检测器均与总控中心信号连接。
[0010]在一些优选实施例中，管道缺陷的尺寸参数包括缺陷长度L、缺陷宽度W和缺陷深度D；
[0011]L＝α*h
x
；
[0012][0013][0014]α为X向上漏磁场强度与缺陷长度的相关系数；β为Y向上漏磁场强度与缺陷宽度的相关系数；γ为Z向上漏磁场强度与缺陷深度的相关系数；
[0015]a、b、a`、b`、c`为计算系数；n1、n3为X向上的漏磁场强度幂指数；
[0016]n2、n4为Y向上的漏磁场强度幂指数；n5为为Z向上的漏磁场强度幂指数。
[0017]在一些优选实施例中，当所述三维漏磁场测量系统有信号时且所述涡流测量系统无信号时，判断为管道外壁存在缺陷；
[0018]当所述三维漏磁场测量系统有信号时且所述涡流测量系统有信号时，判断为管道内壁存在缺陷。
[0019]在一些优选实施例中，在工作过程中，当管道内检测器运行至管道内壁缺陷处时，所述第一涡流传感器线圈检测到信号为缺陷处信号，所述第二涡流传感器线圈检测到的为正常管壁信号，所述总控中心基于所述第一涡流传感器线圈、所述第二涡流传感器线圈检测的信号，获取涡流信号V；
[0020]V＝n(s1‑
s2)；其中，n为处理电路对信号的放大倍数。
[0021]在一些优选实施例中，在工作过程中，所述第一涡流传感器线圈检测的信号发送至第一高通滤波器；所述第二涡流传感器线圈检测的信号发送至第二高通滤波器；
[0022]传输至所述第一高通滤波器、所述第二高通滤波器的信号依次经过减法器、检波器、低通滤波器、放大器后输出所述涡流信号。
[0023]在一些优选实施例中，所述轴向霍尔传感器组件包括多个轴向霍尔传感器，多个所述轴向霍尔传感器沿管道的轴向等距设置。
[0024]在一些优选实施例中，所述周向霍尔传感器组件包括多个周向霍尔传感器，多个所述周向霍尔传感器沿管道的周向等距设置。
[0025]在一些优选实施例中，所述径向霍尔传感器组件包括多个径向霍尔传感器，多个所述径向霍尔传感器沿管道的径向等距设置。
[0026]在一些优选实施例中，相邻两个所述轴向霍尔传感器之间的间距为6mm；
[0027]相邻两个所述周向霍尔传感器之间的间距为6mm；
[0028]相邻两个所述径向霍尔传感器之间的间距为6mm。
[0029]本专利技术的第二方面提供了一种管道内检测器用区分管道内外壁缺陷的装置，该装置包括皮碗压盘、皮碗、前皮碗安装架、钢刷、磁铁、探头总成、铁芯、后皮碗安装盘和万向节总成；
[0030]所述皮碗压盘安装于所述皮碗的外侧，所述皮碗的内侧通过所述前皮碗安装架安装于所述铁芯；
[0031]所述铁芯的第一段外侧设置有钢刷，所述钢刷与所述铁芯外壁之间设置有磁铁，所述钢刷的端部与管道内部贴合设置；
[0032]所述探头总成设置于所述铁芯的第二段外侧，以在行进过程中对管道进行检测；
[0033]所述铁芯的第三段外侧与所述铁芯的第一段外侧相同设置；
[0034]所述铁芯的另一端的后皮碗通过后皮碗安装盘与所述铁芯连接；后皮碗通过所述万向节总成与舱体组件连接；
[0035]所述舱体组件包括前舱盖、舱体和后舱盖，所述舱体设置于所述前舱盖、所述后舱盖之间，并且所述舱体内部用于设置电池电子包总成；
[0036]所述探头总成的作用部为探头，所述探头上按照预设空间位置布设三维漏磁场测量系统和涡流测量系统；所述三维漏磁场测量系统包括轴向霍尔传感器组件、周向霍尔传感器组件和径向霍尔传感器组件，所述轴向霍尔传感器组件、所述周向霍尔传感器组件与所述径向霍尔传感器组件分别设置于三个平面且该三个平面互相垂直；
[0037]所述涡流测量系统包括第一涡流传感器线圈和第二涡流传感器线圈，所述第一涡流传感器线圈、所述第二涡流传感器线圈分别设置于所述三维漏磁场测量系统的第一端和第二端，所述第一端与所述第二端的连线与管道的纵向轴线平行，且所述第一端为管道内检测器的行进端；
[0038]该装置在动力装置驱动下沿着管道内壁行进，所述三维漏磁场测量系统实时捕获漏磁场强度信息；
[0039]所述轴向霍尔传感器组件用于检测管道X向的缺陷漏磁场强度；
[0040]所述周向霍尔传感器组件用于检测管道Y向的缺陷漏磁场强度；
[0041]所述径向霍尔传感器组件用于检测管道Z向的缺陷漏磁场强度；
[0042]所述涡流测量系统实时获取内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道内检测器用区分管道内外壁缺陷的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S100，在管道内检测器的探头上按照预设空间位置布设三维漏磁场测量系统和涡流测量系统；所述三维漏磁场测量系统包括轴向霍尔传感器组件、周向霍尔传感器组件和径向霍尔传感器组件，所述轴向霍尔传感器组件、所述周向霍尔传感器组件与所述径向霍尔传感器组件分别设置于三个平面且该三个平面互相垂直；所述涡流测量系统包括第一涡流传感器线圈和第二涡流传感器线圈，所述第一涡流传感器线圈、所述第二涡流传感器线圈分别设置于所述三维漏磁场测量系统的第一端和第二端，所述第一端与所述第二端的连线与管道的纵向轴线平行，且所述第一端为管道内检测器的行进端；步骤S200，管道内检测器在动力装置驱动下沿着管道内壁行进，所述三维漏磁场测量系统实时捕获漏磁场强度信息；所述轴向霍尔传感器组件经过缺陷出测量的漏磁场强度为h
x
；所述周向霍尔传感器组件经过缺陷出测量的漏磁场强度为h
y
；所述径向霍尔传感器组件经过缺陷出测量的漏磁场强度为h
z
；所述涡流测量系统实时获取内壁缺陷信息；所述第一涡流传感器线圈经过缺陷出测量的信号为s1；所述第二涡流传感器线圈经过缺陷出测量的信号为s2；步骤S300，总控中心基于所述三维漏磁场测量系统、所述涡流测量系统检测的信息通过信号处理和计算判断管道是否存在缺陷，若存在缺陷，获得管道缺陷的尺寸参数以及缺陷位置；所述三维漏磁场测量系统、所述涡流测量系统、管道内检测器均与总控中心信号连接。2.根据权利要求1所述的管道内检测器用区分管道内外壁缺陷的方法，其特征在于，管道缺陷的尺寸参数包括缺陷长度L、缺陷宽度W和缺陷深度D；L＝α*h
x
；；α为X向上漏磁场强度与缺陷长度的相关系数；β为Y向上漏磁场强度与缺陷宽度的相关系数；γ为Z向上漏磁场强度与缺陷深度的相关系数；a、b、a`、b`、c`为计算系数；n1、n3为X向上的漏磁场强度幂指数；n2、n4为Y向上的漏磁场强度幂指数；n5为为Z向上的漏磁场强度幂指数。3.根据权利要求2所述的管道内检测器用区分管道内外壁缺陷的方法，其特征在于，当所述三维漏磁场测量系统有信号时且所述涡流测量系统无信号时，判断为管道外壁存在缺陷；当所述三维漏磁场测量系统有信号时且所述涡流测量系统有信号时，判断为管道内壁存在缺陷。4.根据权利要求3所述的管道内检测器用区分管道内外壁缺陷的方法，其特征在于，在工作过程中，当管道内检测器运行至管道内壁缺陷处时，所述第一涡流传感器线圈检测到信号为缺陷处信号，所述第二涡流传感器线圈检测到的为正常管壁信号，所述总控中心基
于所述第一涡流传感器线圈、所述第二涡流传感器线圈检测的信号，获取涡流信号V；V＝n(s1‑
s2)；其中，n为处理电路对信号的放大倍数。5.根据权利要求4所述的管道内检测器用区分管道内外壁缺陷的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗小波，李卫全，崔胜男，李玲慧，曹彦鹏，陈崇祺，刘高菲，王兰，于超，李春晖，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司中油管道检测技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：