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一种中低频电磁涡流在线监检测系统和检测方法


技术摘要:
本发明公开了一种中低频电磁涡流在线监检测系统和检测方法,系统包括中低频电磁涡流监检测探头、中低频电磁涡流主机、终端处理系统;中低频电磁涡流监检测探头包括多个安装于柔性缠带上的贴片式传感器;柔性缠带部署于待测管道的外壁;贴片式传感器通过由多根导线组成  全部
背景技术:
管道和压力容器等已经广泛应用于石油、化工、电力和能源等领域,这些管道和压 力容器往往处于高温、高压和腐蚀的环境中,容易发生腐蚀形成缺陷,引发突发性的破坏事 故,造成严重的经济损失和环境损害。因此,定期对管道和设备的腐蚀和磨损状况进行检 测、对重点高腐蚀风险的管道和设备壁厚减薄情况进行在线监控、对管道和容器的剩余寿 命进行适用性评价,是避免该类事故发生的必要手段。 传统的管道和设备壁厚检测方法一般采用传统的超声波测厚仪进行定点测厚,由 于超声波测厚仪只能进行定点测厚,无法实现连续扫查,容易出现漏检或不能检测到缺陷 最严重的区域,弊端较多。另外,出于保温和防潮的需求,部分管线和设备往往覆盖保温层 和保护层,作为一种接触式检测方法,超声波测厚虽然检测精度较高,但在检测过程中需要 拆除保温材料、打磨外表面、涂抹耦合剂,在检测完成后要重敷外部的保温层和保护层,这 个过程又破坏了原保温层的完整性,有可能还会造成更严重的保温层下腐蚀。 脉冲涡流检测技术是近几年发展起来的一种非接触式、大面积检测的无损检测技 术,其检测精度高、速度快,可以穿透保温层和保护层对管道或设备的壁厚进行检测,避免 了传统超声波测厚带来的问题,是良好的无损检测方法。然而,有些管道所处的位置不方便 人员设备接近,如:弯头、高空管线、舷外管线等,且这些位置往往又是腐蚀重点发生的位 置,这些腐蚀严重的位置需要定期进行检测,且检测周期较短。因此,需要一种能够对这些 不易接触又腐蚀严重的位置进行监检测的设备和技术。
技术实现要素:
本发明为了解决上述的技术问题,而提供一种中低频电磁涡流在线监检测系统和 检测方法。 本发明是按照以下技术方案实现的: 一种中低频电磁涡流在线监检测系统,所述监检测系统包括用于激励信号和管道缺陷 数据采集的中低频电磁涡流监检测探头;用于发生信号、接收信号及对接收信号进行预处 理的中低频电磁涡流主机系统;用于处理信号、计算壁厚及显示结果的终端处理系统;所述 中低频电磁涡流监检测探头包括多个安装于柔性缠带上的贴片式传感器;所述柔性缠带部 署于待测管道的外壁;所述贴片式传感器通过由多根导线组成的集成线束与集线器相连 接,集线器上设有可调快速接头,用于连接中低频电磁涡流主机;中低频电磁涡流主机还连 接终端处理系统。 所述贴片式传感器的数量不少于三个;同一柔性缠带上的贴片式传感器相互间等 4 CN 111595936 A 说 明 书 2/5 页 距排布。 所述终端处理系统为包含数据处理模块和显示模块的普通电脑或平板电脑系统, 终端处理系统通过蓝牙或电缆与中低频电磁涡流主机系统连接。 所述中低频电磁涡流主机通过电缆与集线器连接,中低频电磁涡流主机由信号发 生模块、信号接收模块和信号预处理模块组成。 所述贴片式传感器由线圈骨架、激励线圈、接收线圈、霍尔元件、磁芯和屏蔽罩组 成;线圈骨架为圆柱形中空形状,激励线圈和接收线圈同轴并缠绕在骨架上,磁芯放置于骨 架中空位置,屏蔽罩为整个贴片式传感器的外壳,激励线圈和接收线圈接触两根导线连接 到集成线束上。 一种中低频电磁涡流在线监检测方法,包括以下步骤: S1:在管道上选择监测部位,确定该位置材质、管径、原始壁厚D0,选择合适的柔性缠 带、贴片式传感器,并选定传感器个数; S2:将步骤S1中选择好的贴片式传感器等距安装于步骤S1中选择好的柔性缠带上,并 对每个传感器设定序号; S3:将步骤S2中的柔性缠带缠绕固定安装于监测部位,通过连接电缆将集线器连接至 易于人员操作的位置,实现监测装置的安装; S4:通过电缆和可调快速接头将中低频电磁涡流主机与步骤S3中的监测装置连接;通 过蓝牙或电缆将数据处理终端与中低频电磁涡流主机连接; S5:依据步骤S1中确定的管径和原始壁厚,通过终端处理系统和中低频电磁涡流主机 设定监检测的参数,包括但不限于:激励信号频率和占空比、激励电压、采集次数;其中激励 信号频率在1-32HZ之间选择,占空比在10%-90%之间选择,激励电压在2-20V之间选择,采集 次数在0-50次之间选择。 S6:数据处理终端发出检测指令,中低频电磁涡流主机发生信号,通过电缆传输至 对应的贴片式传感器,传感器激励信号并采集信号后将接收到的信号传送到主机中,主机 对数据进行预处理并记录传感器序号,主机将预处理后的信号及传感器序号发送至数据处 理终端;依次对贴片式传感器进行步骤S6中的操作。 S7:经主机预处理后的信号表现为一列包括响应时间T及对应感应电压值V的数据 列,每组数据列包括20-31个(响应时间T,感应电压V)值;将第一次检测得到的数据作为参 考信号S1;对数据进行存储。 S8:终端处理系统对每组数据列进行批次处理,并计算对应传感器位置的壁厚值; 参考信号S1得到的壁厚值为参考壁厚D1;将D1与D0比较即可得到壁厚减薄情况;对数据进 行存储。 S9:按照预设的周期,重复步骤S6-8的操作,并对数据进行比较,即可得到壁厚的 减薄趋势。 本发明具有的优点和有益效果是: 本发明检测精度高、速度快,可以穿透保温层和保护层对管道或设备的壁厚进行检测, 避免了传统超声波测厚带来的问题,是良好的无损检测方法。而且能够对管道上不易接触 又腐蚀严重的位置进行监检测的设备和技术。实现方式简单,稳定可靠,具有很好的实用 性。 5 CN 111595936 A 说 明 书 3/5 页 附图说明 图1是本发明中低频电磁涡流在线监检测系统结构示意图。 图2是本发明中监测装置安装示意图。 其中,1.待测管道;2.保温层;3.  贴片式传感器;4.柔性缠带;5.集成线束;6.集线 器。
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