一種用于金屬管道的無損檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于金屬管道的無損檢測裝置，該檢測裝置用于檢測金屬管道內(nèi)的腐蝕，其包括電連接的探頭和測試儀，其中，探頭包括本體、磁敏元件和勵磁組件，本體由一掃查部和一安裝部組成，掃查部經(jīng)本體一端去除材料形成，安裝部設(shè)在掃查部的上方；磁敏元件和勵磁組件均設(shè)于安裝部內(nèi)且分別與測試儀電連接；測試儀包括順次電連接的信號放大器、濾波器、相位處理電路以及信號處理器，磁敏元件與信號放大器電連接，勵磁組件與信號處理器電連接，信號處理器控制勵磁組件自動勵磁。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單，檢測速度快，檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠，采用管道外部掃查的方式進(jìn)行檢測，使用靈活，操作方便快捷；因此，其應(yīng)用前景十分廣闊。
【專利說明】—種用于金屬管道的無損檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種檢測裝置，具體說，是涉及一種用于金屬管道的無損檢測裝置，屬于無損檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]無損檢測技術(shù)即非破壞性檢測技術(shù)，就是在不破壞待測物質(zhì)原來的狀態(tài)、化學(xué)性質(zhì)等前提下，為獲取與待測物的品質(zhì)有關(guān)的內(nèi)容、性質(zhì)或成分等物理、化學(xué)情報所采用的檢測方法。無損檢測技術(shù)是在物理學(xué)、材料科學(xué)、斷裂力學(xué)、機(jī)械工程、電子學(xué)、信號處理器技術(shù)、信息技術(shù)以及人工智能等學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門應(yīng)用工程技術(shù)，隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無損檢測技術(shù)正日益受到各個工業(yè)領(lǐng)域和科學(xué)研究部門的重視，不僅在產(chǎn)品質(zhì)量控制中其不可替代的作用已為眾多科技人員和企業(yè)界所認(rèn)同，而且對運(yùn)行中設(shè)備的在役檢查也發(fā)揮著重要作用。
[0003]無損檢測是利用聲、光、磁和電的特性，在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下，檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷大小，位置，性質(zhì)和數(shù)量等信息，通常具備以下特點:第一是具有非破壞性，它在做檢測時不會損害被檢測對象的使用性能；第二具有全面性，由于檢測是非破壞性，因此允許對被檢測對象進(jìn)行100%的全面檢測，這是破壞性檢測辦不到的；第三具有全程性，破壞性檢測一般只適用于對原材料進(jìn)行檢測，如機(jī)械工程中普遍采用的拉伸、壓縮、彎曲等，破壞性檢驗都是針對制造用原材料進(jìn)行的，對于產(chǎn)成品和在用品，除非不準(zhǔn)備讓其繼續(xù)服役，否則是不能進(jìn)行破壞性檢測的，而無損檢測因不損壞被檢測對象的使用性能，因此，它不僅可對制造用原材料，各中間工藝環(huán)節(jié)、直至最終產(chǎn)成品進(jìn)行全程檢測，也可對服役中的設(shè)備進(jìn)行檢測。
[0004]常用的無損檢測方法有目視檢測、超聲檢測、漏磁檢測、紅外檢測、渦流檢測、聲發(fā)射檢測、射線照相檢測、磁粉檢測、液體滲透檢測、交流場測量技術(shù)、遠(yuǎn)場測試檢測方法等，其中，漏磁檢測是十分重要的無損檢測方法之一，其應(yīng)用十分廣泛，占據(jù)重要地位。
[0005]漏磁檢測是指金屬材料被磁化后，因試件表面或近表面的缺陷而在其表面形成漏磁場，人們可以通過檢測漏磁場的變化進(jìn)而發(fā)現(xiàn)缺陷。所謂漏磁場是指當(dāng)被檢測材料存在切割磁力線的缺陷時，材料表面的缺陷或組織狀態(tài)變化會使磁導(dǎo)率發(fā)生變化，由于缺陷的磁導(dǎo)率很小，磁阻很大，使磁路中的磁通發(fā)生畸變，磁感應(yīng)線流向會發(fā)生變化，除了部分磁通會直接通過缺陷或材料內(nèi)部來繞過缺陷，還有部分磁通會泄漏到材料表面上空，通過空氣繞過缺陷再進(jìn)入材料，于是就在材料表面形成了漏磁場。
[0006]漏磁檢測技術(shù)正是基于上述漏磁場原理逐漸發(fā)展成的一套獨立、完整且可有效應(yīng)用于工程實例的檢測原理，即:將被測金屬材料磁化后，若材料內(nèi)部材質(zhì)連續(xù)、均勻，材料中的磁感應(yīng)線會被約束在材料中，磁通平行于材料表面，被檢材料表面幾乎沒有磁場；如果被磁化材料有缺陷,其磁導(dǎo)率很小、磁阻很大,使磁路中的磁通發(fā)生畸變,其感應(yīng)線會發(fā)生變化，部分磁通直接通過缺陷或從材料內(nèi)部繞過缺陷，還有部分磁通會泄露到材料表面的空間中，從而在材料表面缺陷處形成漏磁場，利用磁感應(yīng)傳感器(如霍爾傳感器)可獲取漏磁場信號，然后送入信號處理器進(jìn)行信號處理，對漏磁場磁通密度分量進(jìn)行分析，可得出被測材料的相應(yīng)缺陷特征。該種檢測方法可降低檢測工作的勞動強(qiáng)度，提高檢測結(jié)果的可靠性，減少人為因素的影響，適用面較廣。
[0007]石化、能源等諸多領(lǐng)域中所應(yīng)用的工業(yè)金屬管道往往處于惡劣的工作環(huán)境中，在長期運(yùn)行過程中容易受到輸送介質(zhì)、空氣、溫度和應(yīng)力等多種因素的影響，產(chǎn)生腐蝕和材料退化等缺陷，由此引發(fā)的金屬管道泄漏和爆炸事故往往給企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和災(zāi)難性的打擊，并造成極其嚴(yán)重的環(huán)境污染，因此，需要定期對工業(yè)金屬管道進(jìn)行檢測和維護(hù)，漏磁檢測作為一種較佳的無損檢測方法得到了廣泛的應(yīng)用。常規(guī)的漏磁檢測裝置通常采用前后兩個環(huán)形磁鐵固定在一個圓柱形鐵芯的兩端，磁鐵的表面安裝有環(huán)形鋼刷，由鋼刷跟管道內(nèi)壁緊密接觸來導(dǎo)通整個磁回路，此外，在磁鐵鋼刷的中間位置還周向布置有一圈探頭，探頭靠彈簧固定在鐵芯上面，以實現(xiàn)探測功能。該種檢測裝置不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸較大，加工制造和裝配均費(fèi)時費(fèi)力，造價昂貴不經(jīng)濟(jì)，且由于鋼刷的導(dǎo)磁損失較大，影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與精確度。此外，常規(guī)的檢測裝置由于結(jié)構(gòu)原因，在對金屬管道進(jìn)行檢測時往往需要從管道內(nèi)部穿過以進(jìn)行全面探傷，操作過程十分麻煩，且一旦管道內(nèi)壁中出現(xiàn)氧化皮堆積，檢測裝置便無法通過，從而導(dǎo)致檢測中斷，不能及時完成檢測探傷過程，嚴(yán)重影響檢測進(jìn)度，浪費(fèi)人力物力，不具備良好的推廣價值。
[0008]因此，一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便且采用金屬管道外部掃查方式進(jìn)行檢測的新型檢測裝置亟待推出。
實用新型內(nèi)容
[0009]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型的目的是提供一種用于金屬管道的無損檢測裝置，該檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便快捷，檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
[0010]為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0011]一種金屬管道內(nèi)壁腐蝕無損檢測裝置，該檢測裝置用于檢測金屬管道內(nèi)的腐蝕，其包括電連接的探頭和測試儀,其中，探頭包括本體、磁敏元件和勵磁組件,本體由一掃查部和一安裝部組成，掃查部經(jīng)本體一端去除材料形成，安裝部設(shè)在掃查部的上方；磁敏元件和勵磁組件均設(shè)于安裝部內(nèi)且分別與測試儀電連接；測試儀包括順次電連接的信號放大器、濾波器、相位處理電路以及信號處理器，磁敏元件與信號放大器電連接，勵磁組件與信號處理器電連接，信號處理器控制勵磁組件自動勵磁。
[0012]優(yōu)選地，金屬管道為鐵磁性管道。
[0013]優(yōu)選地，勵磁組件和磁敏元件分別安裝在腔體上下兩端，磁敏元件設(shè)置在勵磁組件正下方，且位于掃查部的正上方，用于接收被測管道缺陷處產(chǎn)生的漏磁場信號。
[0014]優(yōu)選地，磁敏元件為現(xiàn)有技術(shù)中任一能夠根據(jù)磁場的強(qiáng)弱的變化產(chǎn)生對應(yīng)的變化的元件，如霍爾元件、線圈等，具體可視實施環(huán)境而定。
[0015]優(yōu)選地，勵磁組件包括磁軛和激勵線圈，激勵線圈均勻纏繞在磁軛上并與信號處理器電連接，在檢測時勵磁組件可產(chǎn)生激勵磁場使被測管道局部磁化。
[0016]更優(yōu)選地，磁軛的形狀包括但不限于E字形、I字形或C字形。
[0017]更優(yōu)選地，磁軛的形狀為C字形。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選地，為了形成磁回路，C字形磁軛采用開口朝殼體底部的方式安裝。
[0019]更優(yōu)選地，磁軛的材料采用導(dǎo)磁率高的軟磁合金。
[0020]更優(yōu)選地，磁軛采用硅鋼片。
[0021]優(yōu)選地，掃查部與被測管道外壁貼合并以掃查的方式進(jìn)行無損檢測，掃查部的橫截面優(yōu)選為倒U形。
[0022]優(yōu)選地，安裝部為一中空腔體，為了加工方便，腔體優(yōu)選為長方體腔體或圓柱腔體。
[0023]優(yōu)選地，測試儀上還設(shè)有一顯示屏，顯示屏優(yōu)選為液晶觸摸顯示屏，顯示屏與信號處理器數(shù)據(jù)連接，以顯示被測管道缺陷實況。
[0024]優(yōu)選地，為了減少探頭的總重量，以減輕操作者的負(fù)擔(dān)，殼體材料采用硬質(zhì)塑料。
[0025]優(yōu)選地，為了使該檢測裝置更好持握，方便人工手動操作，殼體上還設(shè)有一手柄，考慮到美觀性與持握方便性，手柄設(shè)置在殼體中部。
[0026]更優(yōu)選地，為了增加操作者的持握舒適度，可在手柄上設(shè)置一層減壓防磨布。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供一種用于金屬管道的無損檢測裝置，該檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單，加工制造方便，具備良好的經(jīng)濟(jì)性；檢測靈敏度高、速度快，所測得的缺陷信號直觀，檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠；采用管道外部掃查的方式進(jìn)行檢測，使用靈活，操作方便快捷，省時省力；因此，具備良好的應(yīng)用前景與推廣價值。
[0028]附件說明
[0029]圖1為本實用新型提供的用于金屬管道的無損檢測裝置的優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本實用新型提供的用于金屬管道的無損檢測裝置的優(yōu)選實施方式的探頭剖視圖；
[0031]圖3為本實用新型提供的用于金屬管道的無損檢測裝置的優(yōu)選實施方式的探頭側(cè)視圖。

【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合實施方式及附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說明。
[0033]圖1至圖3為本實用新型提供的一種金屬管道內(nèi)壁腐蝕無損檢測裝置的優(yōu)選實施方式示意圖。如圖1至圖3所示，該金屬管道內(nèi)壁腐蝕無損檢測裝置用于檢測鐵磁性金屬管道，具體包括電連接的探頭I和測試儀2，其中，探頭I包括殼體101、磁敏元件102和勵磁組件103，殼體101包括一安裝部1011和一掃查部1012，安裝部1011位于掃查部1012上方，磁敏元件102和勵磁組件103均設(shè)于安裝部1011內(nèi)且分別與測試儀2電連接，掃查部1012為殼體101 —端內(nèi)陷形成，用以沿被測金屬管道外壁掃查。
[0034]測試儀2包括順次電連接的信號放大器201、濾波器202、相位處理電路203以及信號處理器204,磁敏兀件102與信號放大器201電連接,勵磁組件103與信號處理器204電連接，信號處理器204控制勵磁組件103自動勵磁，磁敏元件102從被測金屬管道外壁獲得缺陷信號，經(jīng)信號放大器201低噪放大后送入濾波器202，濾波器202濾除各種干擾信號后再經(jīng)相位處理電路203進(jìn)行相位放大，最后由信號處理器204對采集的數(shù)字信號進(jìn)行分析處理，此外，測試儀2上還設(shè)有一液晶觸摸顯示屏(圖中未顯示)，顯示屏與信號處理器204數(shù)據(jù)連接，以顯示被測金屬管道缺陷實況。
[0035]作為一種優(yōu)選實施方式，為與被測金屬管道配合以進(jìn)行無損檢測，掃查部1012的橫截面形狀為倒U形，安裝部1011為一長方體中空腔體，磁敏元件102和勵磁組件103分別設(shè)置在長方體腔體上下兩端，磁敏元件102設(shè)置在勵磁組件103正下方，且位于掃查部1012的正上方，用于接收被測金屬管道缺陷處產(chǎn)生的漏磁場信號;磁敏元件102采用精度高、線性度好的霍爾元件；勵磁組件103包括磁軛1031和激勵線圈1032，激勵線圈1032均勻纏繞在磁軛1031上并與信號處理器204電連接，在檢測時勵磁組件103可產(chǎn)生激勵磁場使被測金屬管道局部磁化。
[0036]值得一提的是，為了增加檢測的靈敏度與準(zhǔn)確性，磁軛1031采用導(dǎo)磁率高的硅鋼片，而為了安裝方便，節(jié)省空間，磁軛1031采用C字形硅鋼片，在安裝時，C字形硅鋼片采用開口朝向殼體101底部的方式固定在安裝部1011內(nèi)。為了減少探頭I的總重量，以減輕操作者的負(fù)擔(dān)，殼體101的材料采用硬質(zhì)塑料。又為了使該檢測裝置更好持握，方便人工手動操作，殼體101上還設(shè)有一手柄1013，考慮到美觀性與持握方便性，手柄1013設(shè)置在殼體101中部，而為了進(jìn)一步增加操作者的持握舒適度，可在手柄1013上設(shè)置一層減壓防磨布(圖中未顯示)。
[0037]當(dāng)操作者使用該金屬管道內(nèi)壁腐蝕無損檢測裝置對被測金屬管道進(jìn)行檢測探傷時，僅需手持探頭I的手柄1013沿被測管道進(jìn)行掃查，勵磁組件103中的磁軛1031和激勵線圈1032相互配合將磁場施于被測金屬管道，使管壁局部磁化，當(dāng)被檢測區(qū)域管壁內(nèi)表面存在腐蝕坑洞或裂紋時，該區(qū)域磁場產(chǎn)生畸變，形成與缺陷的性質(zhì)和幾何尺寸存在關(guān)聯(lián)的漏磁場，探頭I中的磁敏元件102獲得漏磁場分布狀況后將其轉(zhuǎn)化為可觀察的電信號，電信號經(jīng)低噪放大后送入濾波器202，以濾除各種干擾信號，再經(jīng)相位處理后由信號處理器204對采集的數(shù)字信號進(jìn)行分析處理，即可在顯示屏上獲得反映金屬管道內(nèi)壁缺陷的圖形。
[0038]最后有必要在此說明的是:以上實施例只用于對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明，不能理解為對本實用新型保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的上述內(nèi)容做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于金屬管道的無損檢測裝置，其特征在于:所述無損檢測裝置用于檢測金屬管道內(nèi)的腐蝕，其包括電連接的探頭和測試儀，其中，探頭包括本體、磁敏元件和勵磁組件，本體由一掃查部和一安裝部組成，掃查部經(jīng)本體一端去除材料形成，安裝部設(shè)在掃查部的上方；磁敏元件和勵磁組件均設(shè)于安裝部內(nèi)且分別與測試儀電連接；測試儀包括順次電連接的信號放大器、濾波器、相位處理電路以及信號處理器，磁敏元件與信號放大器電連接，勵磁組件與信號處理器電連接，信號處理器控制勵磁組件自動勵磁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬管道的無損檢測裝置，其特征在于:掃查部的橫截面為倒U形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬管道的無損檢測裝置，其特征在于:安裝部為一中空腔體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于金屬管道的無損檢測裝置，其特征在于:安裝部為長方體腔體或圓柱腔體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于金屬管道的無損檢測裝置，其特征在于:勵磁組件和磁敏元件分別安裝在腔體上下兩端，磁敏元件設(shè)置在勵磁組件正下方，且位于掃查部的正上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬管道的無損檢測裝置，其特征在于:勵磁組件包括磁軛和激勵線圈，激勵線圈均勻纏繞在磁軛上并與測試儀電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于金屬管道的無損檢測裝置，其特征在于:磁軛為軟磁合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬管道的無損檢測裝置，其特征在于:金屬管道為鐵磁性管道。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬管道的無損檢測裝置，其特征在于:測試儀上設(shè)有一顯示屏，顯示屏與信號處理器數(shù)據(jù)連接，顯示被測管道缺陷實況。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的用于金屬管道的無損檢測裝置，其特征在于:殼體還包括一手柄，手柄設(shè)置在殼體中部。
【文檔編號】G01N27/83GK204044110SQ201420484584
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】覃波, 彭欣 申請人:湖南工程學(xué)院