一種檢測金屬管道應(yīng)力的磁檢測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是一種管道檢測設(shè)備，尤其是一種檢測金屬管道應(yīng)力的磁檢測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，目前得到成功應(yīng)用的管道外檢測方法較多，但都是針對防腐層、陰極保護(hù)系統(tǒng)、雜散電流、外部環(huán)境調(diào)查等方面的間接檢測，能對管道的涂層、腐蝕防護(hù)系統(tǒng)、陰極保護(hù)系統(tǒng)等進(jìn)行檢測評價，無法直接檢測管體缺陷，若要對管道缺陷進(jìn)行定量檢測和評估，通常需要結(jié)合間接檢測的結(jié)果，以抽查的方式開挖管道進(jìn)行直接檢測，這是現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的，就是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供一種檢測金屬管道應(yīng)力的磁檢測儀的技術(shù)方案，該方案采用電磁場傳感器，基于金屬磁記憶檢測的原理，當(dāng)鐵磁性構(gòu)件受到外部載荷作用時，受地球磁場激勵，在應(yīng)力和變形集中區(qū)域會發(fā)生具有磁致伸縮性質(zhì)的磁疇組織定向和不可逆的重新取向，磁疇組織的重新取向會導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生新的磁狀態(tài)。金屬構(gòu)件表面的這種磁狀態(tài)記憶了微觀缺陷或應(yīng)力集中的位置，即所謂的磁記憶效應(yīng)。根據(jù)該這原理設(shè)計了一種檢測儀來收集和記錄金屬管道因各種缺陷和變形產(chǎn)生的非正常應(yīng)力所引起的磁異常梯度值的位置，通過數(shù)據(jù)分析軟件可判斷金屬管道內(nèi)部的應(yīng)力集中區(qū)，既微觀缺陷、早期失效和損傷等缺陷的位置和嚴(yán)重程度。
[0004]本方案克服了傳統(tǒng)無損檢測的一些缺點，能夠在不對構(gòu)件表面進(jìn)行清理的情況下對鐵磁性金屬構(gòu)件進(jìn)行診斷，防止突發(fā)性的疲勞破壞，是無損檢測領(lǐng)域的一種新的設(shè)備。
[0005]本方案是通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)的:
[0006]—種檢測金屬管道應(yīng)力的磁檢測儀，包括有信號采集模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、定距離信號發(fā)生裝置、信號發(fā)射模塊和觸摸屏;信號采集模塊將采集的信號傳輸?shù)叫盘栟D(zhuǎn)換模塊，信號轉(zhuǎn)換模塊將接收的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳輸?shù)轿⑻幚砥?定距離信號發(fā)生裝置實時將距離信號傳輸?shù)轿⑻幚砥?微處理器將接收的信號經(jīng)過處理后分別傳輸?shù)叫盘柊l(fā)射模塊和觸摸屏。
[0007]作為本方案的優(yōu)選:信號采集模塊包括有多個三軸梯度磁力儀或多組高分辨率的三維磁場傳感器分別采集金屬管道的X、Y、Z三個軸向的弱磁信號。
[0008]作為本方案的優(yōu)選:信號轉(zhuǎn)換模塊包括有信號濾波及緩沖放大器和A/D轉(zhuǎn)換器;信號濾波及緩沖放大器輸出的信號經(jīng)過信號濾波及緩沖放大器后由A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳輸至微處理器。
[0009]作為本方案的優(yōu)選:定距離信號發(fā)生裝置包括有設(shè)置在圓柱形殼體內(nèi)的線輥部件和編碼滾輪部件;線輥部件包括有線輥、線輥座、中心軸和鎖緊螺母；中心軸安裝在線輥座上;線輥套在中心軸上;鎖緊螺母套在中心軸頂端;編碼滾輪部件包括有編碼滾輪、引線輪、滾輪軸、編碼盤、電路板和光電探頭;編碼滾輪連接在滾輪軸頂部；引線輪設(shè)置在編碼滾輪兩側(cè);編碼盤固定在滾輪軸的底部;編碼盤下方設(shè)置有電路板;電路板上設(shè)置有光電探頭和輸出電纜;光電探頭能夠檢測編碼盤的轉(zhuǎn)動周數(shù)并將信號傳輸?shù)诫娐钒濉?br>[0010]作為本方案的優(yōu)選:定距離信號發(fā)生裝置與SD卡連接，SD卡能夠?qū)⒍ň嚯x信號發(fā)生裝置和微處理器的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存。
[0011 ]作為本方案的優(yōu)選:信號發(fā)射模塊為WiFi模塊;WiFi模塊與GPS模塊數(shù)據(jù)連通。
[0012]本方案的有益效果可根據(jù)對上述方案的敘述得知，由于本方案采用三軸梯度磁力儀或高分辨率的三維磁場傳感器采集金屬管道的弱磁信號，靈敏度高，可達(dá)到nT量級，采用GPS模塊對檢測位置進(jìn)行初步定位，然后采用定距離信號發(fā)生裝置對檢測位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，大幅度提高檢測位置的定位精度，方便以后能夠準(zhǔn)確查找金屬管道磁異常的位置。
[0013]由此可見，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有實質(zhì)性特點和進(jìn)步，其實施的有益效果也是顯而易見的。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為定距離信號發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為編碼滾輪部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，1為線輥座，2為中心軸，3為線輥，4為圓柱形殼體，5為鎖緊螺母，6為軟線，7為引線輪，8為編碼滾輪，9滾輪軸，10為光電探頭，11為編碼盤，12為電路板，13為輸出電纜。
【具體實施方式】
[0018]為能清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過一個【具體實施方式】，并結(jié)合其附圖，對本方案進(jìn)行闡述。
[0019]通過附圖可以看出，本方案包括有信號采集模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、定距離信號發(fā)生裝置、信號發(fā)射模塊和觸摸屏;信號采集模塊將采集的信號傳輸?shù)叫盘栟D(zhuǎn)換模塊，信號轉(zhuǎn)換模塊將接收的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳輸?shù)轿⑻幚砥?定距離信號發(fā)生裝置實時將距離信號傳輸?shù)轿⑻幚砥?微處理器將接收的信號經(jīng)過處理后分別傳輸?shù)叫盘柊l(fā)射模塊和觸摸屏。信號采集模塊包括有多個三軸梯度磁力儀或多組高分辨率的三維磁場傳感器分別采集金屬管道的Χ、γ、ζ三個軸向的弱磁信號。信號轉(zhuǎn)換模塊包括有信號濾波及緩沖放大器和A/D轉(zhuǎn)換器;信號濾波及緩沖放大器輸出的信號經(jīng)過信號濾波及緩沖放大器后由A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳輸至微處理器。定距離信號發(fā)生裝置包括有設(shè)置在圓柱形殼體內(nèi)的線輥部件和編碼滾輪部件;線輥部件包括有線輥、線輥座、中心軸和鎖緊螺母；中心軸安裝在線輥座上;線輥套在中心軸上;鎖緊螺母套在中心軸頂端;編碼滾輪部件包括有編碼滾輪、引線輪、滾輪軸、編碼盤、電路板和光電探頭;編碼滾輪連接在滾輪軸頂部；引線輪設(shè)置在編碼滾輪兩側(cè);編碼盤固定在滾輪軸的底部;編碼盤下方設(shè)置有電路板；電路板上設(shè)置有光電探頭和輸出電纜;光電探頭能夠檢測編碼盤的轉(zhuǎn)動周數(shù)并將信號傳輸?shù)诫娐钒?。定距離信號發(fā)生裝置與SD卡連接，SD卡能夠?qū)⒍ň嚯x信號發(fā)生裝置和微處理器的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存。信號發(fā)射模塊為WiFi模塊;WiFi模塊與GPS模塊數(shù)據(jù)連通。
[0020]弱磁信號采集部分采用三軸梯度磁力儀或高分辨率的三維磁場傳感器采集金屬管道的弱磁信號;GPS定位信號部分記錄檢測儀所檢測金屬管道的GPS位置和行走的路徑；定距離信號發(fā)生裝置作為檢測儀定距離收集弱磁信號的記錄指令，同時記錄檢測管道距附近參照物之間的精確距離;信號處理部分將采集的弱磁信號進(jìn)行濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換后由微處理器進(jìn)行數(shù)字處理、運(yùn)算、儲存；信號顯示部分將處理后的弱磁信號顯示在觸摸屏上，檢測數(shù)據(jù)無線傳輸部分將檢測數(shù)據(jù)通過無線方式實時傳送到數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)也可以通過SD存儲卡拷貝到數(shù)據(jù)中心，檢測儀可以設(shè)置為實時顯示、定時采集和定距采集三種模式。
[0021]采用本方案研制的金屬管道應(yīng)力磁檢測儀，對油氣管道上方磁場分布進(jìn)行的層析檢測，查找出金屬管道存在的非正常應(yīng)力，并對導(dǎo)致非正常應(yīng)力的缺陷的大小、位置進(jìn)行解算，發(fā)現(xiàn)管道存在的不安全因素，確定需要進(jìn)行維護(hù)的管段位置，并預(yù)測未來一段時間可能會出現(xiàn)問題、需要重點關(guān)注的管段等，給出在役油氣管道本體結(jié)構(gòu)完整性和運(yùn)行安全性的等級評價。防止突發(fā)性的損壞，是無損檢測領(lǐng)域的一種新的檢測手段。
[0022]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種檢測金屬管道應(yīng)力的磁檢測儀，其特征是:包括有信號采集模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、定距離信號發(fā)生裝置、信號發(fā)射模塊和觸摸屏;所述信號采集模塊將采集的信號傳輸?shù)叫盘栟D(zhuǎn)換模塊，信號轉(zhuǎn)換模塊將接收的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳輸?shù)轿⑻幚砥?所述定距離信號發(fā)生裝置實時將距離信號傳輸?shù)轿⑻幚砥?所述微處理器將接收的信號經(jīng)過處理后分別傳輸?shù)叫盘柊l(fā)射模塊和觸摸屏。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測金屬管道應(yīng)力的磁檢測儀，其特征是:所述信號采集模塊包括有多個三軸梯度磁力儀或多組高分辨率的三維磁場傳感器分別采集金屬管道的X、Y、Z三個軸向的弱磁信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測金屬管道應(yīng)力的磁檢測儀，其特征是:所述信號轉(zhuǎn)換模塊包括有信號濾波及緩沖放大器和A/D轉(zhuǎn)換器;所述信號濾波及緩沖放大器輸出的信號經(jīng)過信號濾波及緩沖放大器后由A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳輸至微處理器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測金屬管道應(yīng)力的磁檢測儀，其特征是:所述定距離信號發(fā)生裝置包括有設(shè)置在圓柱形殼體內(nèi)的線輥部件和編碼滾輪部件;所述線輥部件包括有線輥、線輥座、中心軸和鎖緊螺母;所述中心軸安裝在線輥座上;所述線輥套在中心軸上;所述鎖緊螺母套在中心軸頂端;所述編碼滾輪部件包括有編碼滾輪、引線輪、滾輪軸、編碼盤、電路板和光電探頭;所述編碼滾輪連接在滾輪軸頂部;所述引線輪設(shè)置在編碼滾輪兩側(cè);所述編碼盤固定在滾輪軸的底部;所述編碼盤下方設(shè)置有電路板;所述電路板上設(shè)置有光電探頭和輸出電纜;所述光電探頭能夠檢測編碼盤的轉(zhuǎn)動周數(shù)并將信號傳輸?shù)诫娐钒濉?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測金屬管道應(yīng)力的磁檢測儀，其特征是:所述定距離信號發(fā)生裝置與SD卡連接，SD卡能夠?qū)⒍ň嚯x信號發(fā)生裝置和微處理器的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測金屬管道應(yīng)力的磁檢測儀，其特征是:所述信號發(fā)射模塊為WiFi模塊;所述WiFi模塊與GPS模塊數(shù)據(jù)連通。
【專利摘要】本實用新型提供了一種金屬管道應(yīng)力磁檢測儀，該方案包括弱磁信號采集部分、GPS定位信號部分、定距離信號發(fā)生裝置、信號處理部分、信號顯示部分、檢測數(shù)據(jù)無線傳輸部分、SD存儲卡；該方案采用三軸梯度磁力儀或三維磁場傳感器采集金屬管道的弱磁信號；采用GPS記錄檢測儀的位置和路徑；定距離信號發(fā)生裝置發(fā)出采集弱磁信號的記錄指令，記錄檢測位置距參照物之間的精確距離；采集的弱磁信號經(jīng)由微處理器進(jìn)行數(shù)字處理、運(yùn)算、儲存，將處理后的弱磁信號顯示在觸摸屏上；檢測數(shù)據(jù)可通過無線方式實時傳送到數(shù)據(jù)分析中心。該方案能夠在不對構(gòu)件表面進(jìn)行清理的情況下對鐵磁性金屬構(gòu)件進(jìn)行診斷，防止突發(fā)性的疲勞破壞，是無損檢測領(lǐng)域的一種新的設(shè)備。
【IPC分類】G01N27/82, G01L1/12
【公開號】CN205139080
【申請?zhí)枴緾N201520664455
【發(fā)明人】胡大平, 程靜賢, 童開平
【申請人】四川美格特檢測技術(shù)有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年8月31日