本發(fā)明涉及無損檢測領(lǐng)域，具體涉及一種鋼管橢圓度陣列脈沖渦流測量方法與裝置。

背景技術(shù)：

鋼管如油管等在石油、化工、電力等行業(yè)廣泛使用，鋼管在其工作壽命期內(nèi)直徑會增大,于是壁厚變薄,橢圓度發(fā)生變化后，容易引發(fā)泄漏，進(jìn)而造成安全事故。因此鋼管的橢圓度在工作壽命期內(nèi)應(yīng)不斷測量和監(jiān)控。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼管橢圓度陣列脈沖渦流測量方法與裝置，該方法可實現(xiàn)非接觸測量、適應(yīng)高速測量要求、對鋼管表面要求低。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種鋼管橢圓度陣列脈沖渦流測量方法，包括以下步驟：

S1：被檢鋼管經(jīng)過對中裝置進(jìn)行對中，并貫穿陣列脈沖渦流測量探頭；

S2：脈沖渦流測量探頭的激勵線圈中心線和線圈內(nèi)的接收磁敏元件磁敏感方向沿法向正對鋼管表面，激勵線圈和接收磁敏元件組成脈沖渦流測量探頭，感應(yīng)鋼管表面的磁場變化；

S3：鋼管相對于脈沖渦流測量探頭運動，檢測信號幅度對應(yīng)脈沖渦流測量探頭的測量面與鋼管表面的距離大?。?/p>

S4：多個陣列的脈沖渦流測量探頭的測量得的信號經(jīng)處理即可得到鋼管的橢圓度。

進(jìn)一步，所述對中裝置可以是機(jī)械式對中裝置或光電式對中裝置。

進(jìn)一步，所述多個陣列的脈沖渦流測量探頭的所在平面垂直于鋼管軸心線并沿鋼管周向360度均勻布置，脈沖渦流測量探頭的激勵線圈中心線和接收磁敏元件磁敏感方向平行于鋼管徑向。

進(jìn)一步，采用可調(diào)脈沖寬度的方波激勵所述脈沖渦流測量探頭。

進(jìn)一步，所述脈沖渦流測量探頭的接收部分采用磁敏感元件。

進(jìn)一步，所述的接收磁敏元件采用TMR傳感器。

進(jìn)一步，所述脈沖渦流測量探頭采用分時激勵使脈沖電流順序通過各個激勵線圈，接收磁敏元件依次感應(yīng)脈沖磁場的變化。

進(jìn)一步，所述脈沖渦流測量探頭的檢測信號利用時分復(fù)用的方法進(jìn)行處理。

本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用于上述測量方法的鋼管橢圓度陣列脈沖渦流測量的裝置，包括測量組件和機(jī)械組件，測量組件包括脈沖激勵源、陣列布置的多個脈沖渦流測量探頭、放大器、濾波器、A/D采集卡和計算機(jī)，機(jī)械組件包括對中裝置和行進(jìn)裝置，所述對中裝置將鋼管進(jìn)行對中，所述行進(jìn)裝置驅(qū)動所述鋼管穿過所述脈沖渦流測量探頭的陣列中心；所述脈沖渦流測量探頭包括激勵線圈和接收磁敏元件；所述脈沖激勵源分時對所述脈沖渦流測量探頭進(jìn)行激勵，所述接收磁敏元件測量所述鋼管表面磁場變化，依據(jù)所述脈沖渦流測量探頭的測量面與所述鋼管表面的距離大小對應(yīng)輸出相應(yīng)電壓，多個所述脈沖渦流測量探頭的測量信號通過時分復(fù)用的方法進(jìn)行采集，采集信號經(jīng)放大器放大、濾波器濾波后，再通過A/D采集卡到計算機(jī)進(jìn)行處理，經(jīng)過計算后得到鋼管橢圓度信息。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明的測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，適用于鋼管橢圓度的高速、自動化、非接觸測量，精度高、可靠性強(qiáng)、不受水和抗油污影響。

2)本發(fā)明中采用脈沖順序激勵線圈，完全避免探頭間的串?dāng)_問題。

3)本發(fā)明采用時分復(fù)用的方法處理陣列測量信號，數(shù)據(jù)處理簡單，效率高。

附圖說明

圖1為脈沖渦流測量探頭測量示意圖；

圖2為陣列脈沖渦流測量探頭周向布置示意圖；

圖3為脈沖方波激勵波形圖；

圖4為測量裝置示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明公開了一種鋼管橢圓度陣列脈沖渦流測量方法，包括以下步驟：

S1：被檢鋼管9經(jīng)過對中裝置7進(jìn)行對中，并貫穿陣列脈沖渦流測量探頭2；所述對中裝置7可以是機(jī)械式對中裝置或光電式對中裝置。

S2：脈沖渦流測量探頭2的激勵線圈21中心線和線圈內(nèi)的接收磁敏元件22磁敏感方向沿法向正對鋼管9表面，激勵線圈21和接收磁敏元件22組成脈沖渦流測量探頭2，感應(yīng)鋼管9表面的磁場變化，如圖1所示；如圖2所示，所述多個陣列的脈沖渦流測量探頭2的所在平面垂直于鋼管9軸心線并沿鋼管9周向360度均勻布置，脈沖渦流測量探頭2的激勵線圈21中心線和接收磁敏元件22磁敏感方向平行于鋼管9徑向。所述脈沖渦流測量探頭2的接收部分采用磁敏感元件。所述接收磁敏元件22采用TMR傳感器。

S3：鋼管9相對于脈沖渦流測量探頭2運動，檢測信號幅度對應(yīng)脈沖渦流測量探頭2的測量面與鋼管9表面的距離大小。

S4：多個陣列的脈沖渦流測量探頭2的測量得的信號經(jīng)處理即可得到鋼管9的橢圓度。

采用可調(diào)脈沖寬度的方波激勵所述脈沖渦流測量探頭2，脈沖方波激勵波形如圖3所示。所述脈沖渦流測量探頭2采用分時激勵使脈沖電流順序通過各個激勵線圈。所述脈沖渦流測量探頭2的檢測信號利用時分復(fù)用的方法進(jìn)行處理。

本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用于上述測量方法的鋼管橢圓度陣列脈沖渦流測量的裝置，如圖4所示，包括測量組件和機(jī)械組件，測量組件包括脈沖激勵源1、陣列布置的多個脈沖渦流測量探頭2、放大器3、濾波器4、A/D采集卡5和計算機(jī)6，機(jī)械組件包括對中裝置7和行進(jìn)裝置8；所述脈沖渦流測量探頭2包括激勵線圈21和接收磁敏元件22。

測量時，所述對中裝置7將鋼管9進(jìn)行對中，所述行進(jìn)裝置8驅(qū)動所述鋼管9穿過所述脈沖渦流測量探頭2的陣列中心，所述脈沖激勵源1分時對所述脈沖渦流測量探頭2進(jìn)行激勵，所述接收磁敏元件22測量所述鋼管9表面磁場變化，依據(jù)所述脈沖渦流測量探頭2的測量面與所述鋼管9表面的距離大小對應(yīng)輸出相應(yīng)電壓，多個所述脈沖渦流測量探頭2的測量信號通過時分復(fù)用的方法進(jìn)行采集，采集信號經(jīng)放大器3放大、濾波器4濾波后，再通過A/D采集卡5到計算機(jī)6進(jìn)行處理，經(jīng)過計算后得到鋼管9橢圓度信息。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。