技术摘要：
本发明提供的基于磁致伸缩逆效应的管道应力检测探头及方法中，检测探头为非接触式，线圈、磁铁、磁轭在电路板上一体化集成，能够显著提高测量结果的灵敏度。本申请将激发线圈和采集线圈合为一个线圈，优化线圈及磁路设计，能够降低检测探头的体积，使得检测探头小型化  全部
背景技术：
管线为联结泵、阀或控制系统等的管道，用于传送液体、气体或研成粉末的固体。 对于复杂线路，其可能存在压力、重力、温度、风、海浪、土壤约束，同时还存在地震、动设备 的震动、阀门关闭/开启导致的水锤气锤等外力载荷作用，其中，外力载荷是管道产生应力 问题的主要原因。管道产生应力问题后，易出现管道破裂，引发管道泄漏、断裂甚至爆炸等 事故，造成生命财产损失。 基于此，需要对管道应力进行检测，以通过应力值大小，分析可能存在隐患的区域 或者因素，以便及时整改，避免发生事故。对管道进行应力检测时，通常对一些关键位置的 应力值进行验证，从而保证管道自身和与其相连的机械、设备、土建结构的安全。目前，国际 上对应力检测研究起步较晚，国内更是没有对应的管道内检测产品进入市场，因此，需要一 种检测管道应力的产品。
技术实现要素：
本发明提供一种基于磁致伸缩逆效应的管道应力检测探头及方法，以检测管道内 应力。 本发明提供一种基于磁致伸缩逆效应的管道应力检测探头，所述探头包括电路板 以及均设置在所述电路板同一侧的线圈、磁铁和磁轭；所述电路板上设有顺次电连接的LC 振荡电路、转换电路以及MCU控制电路； 其中，所述线圈分别电连接所述LC振荡电路和所述转换电路； 所述磁铁和所述磁轭分别位于所述线圈的四周； 所述线圈与管道的轴向方向相平行。 优选地，所述电路板上相对设置有两个所述磁铁，且两个所述磁铁之间设有所述 线圈，所述线圈的上方设有所述磁轭，且所述磁轭与两个所述磁铁相接触。 优选地，所述线圈为多层平绕式工字电感线圈。 优选地，所述LC振荡电路包括微调电容，所述微调电容与所述线圈并联。 优选地，所述转换电路包括驱动模块、RP L测量模块、高分辨率L测量模块以及寄 存器逻辑处理模块，所述寄存器逻辑处理模块分别电连接所述RP L测量模块和所述高分辨 率L测量模块；所述驱动模块分别电连接所述LC振荡电路、所述RP L测量模块、所述高分辨 率L测量模块。 本发明提供一种基于磁致伸缩逆效应的管道应力检测方法，包括： 时钟初始化后的转换电路将外接电源的电压转化为交流激励信号，并发送至LC振 荡电路； 3 CN 111595493 A 说　明　书 2/5 页 所述LC振荡电路根据所述交流激励信号激发线圈，以磁化管道待检测部位； 所述转换电路测量并存储所述线圈的阻抗、谐振频率和电感，得到所述线圈的感 抗； MCU控制电路按照2.5MHz的固定采样频率采集所述转换电路中存储的感抗，并通 过数据输出线路输出。 本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果： 本发明提供的基于磁致伸缩逆效应的管道应力检测探头及方法中，检测探头为非 接触式，线圈、磁铁、磁轭在电路板上一体化集成，能够显著提高测量结果的灵敏度。本申请 将激发线圈和采集线圈合为一个线圈，优化线圈及磁路设计，能够降低检测探头的体积，使 得检测探头小型化。另外，本申请中的激励采用调频谐振处理，降低了功耗。本申请提供的 基于磁致伸缩逆效应的管道应力检测探头不仅可用于管道外检测，也可搭载内检测设备进 行管道内检测，解决了已经深埋的油气水管道检测应力难的问题。非接触式检测也适用于 恶劣工况或环境。本申请提供的检测探头响应速度快，灵敏度高，功耗低，可以在工程上应 用推广。 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不 能限制本发明。 附图说明 为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简 单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本发明实施例提供的基于磁致伸缩逆效应的管道应力检测探头的立体结构 图； 图2为本发明实施例提供的基于磁致伸缩逆效应的管道应力检测探头的主视图； 图3为本发明实施例提供的基于磁致伸缩逆效应的管道应力检测探头的电路连接 图； 图4为本发明实施例提供的基于磁致伸缩逆效应的管道应力检测探头的电路工作 图； 图5为本发明实施例提供的MCU控制电路的内部结构图； 图6为本发明实施例提供的基于磁致伸缩逆效应的管道应力检测方法流程图； 符号表示： 1-电路板，2-线圈，3-磁铁，4-磁轭。