[发明专利]基于磁记忆检测的油管无损检测装置与方法

权利要求书

1.一种基于磁记忆检测的油管无损检测装置，包括油管传送单元、油管检测平台和控制单元，其特征在于：

所述油管检测平台包括腿架(1)，所述腿架(1)的上方设有千斤顶(2)，千斤顶(2)上方设有位置调整结构，所述位置调整结构上设有两个磁记忆检测环，所述两个磁记忆检测环，其中，一个是非接触式八通道油管检测环(11)，另一个是非接触式十二通道油管检测环(10)；所述磁记忆检测环内设有巨磁阻传感器，所述巨磁阻传感器通过设置在一支架筒内的一四连杆式传感器支架固定在所述磁记忆检测环内；

所述油管传送单元包括由汽缸(18)带动的起升架(16)、管架(19)和由管架(19)支撑起来的传送架(13)，与所述传送架(13)配合的传送轮(14)，所述传动轮(14)由电机(15)带动，还包括用于接收油管位置信号的第一光电传感器和第二光电传感器；

所述控制单元包括PC机、通过USB接口与所述PC机连接的采集器(21)、数据存储及处理模块、PLC控制器；

所述PLC控制器与所述第一光电传感器和所述第二光电传感器连接，所述采集器(21)与所述巨磁阻传感器连接。

2.根据权利要求1所述基于磁记忆检测的油管无损检测装置，其特征在于：所述四连杆式传感器支架为一平行四边形铰链四杆机构，设置在该四杆机构两连架杆(61)与连杆(62)之间铰链处的扭簧(63)、设置在四杆机构机架(64)上的传感器容器(65)和设置在连架杆(61)与机架(64)之间铰链处的滚轮(65)。

3.根据权利要求1所述基于磁记忆检测的油管无损检测装置，其特征在于：所述位置调整结构包括定位槽板(3)，所述定位槽板(3)内设有滑动槽板(12)，所述滑动槽板(12)上设有滑动底板(6)，所述滑动底板(6)上设有两个检测环支撑板；所述定位槽板(3)的底面与千斤顶(2)固定，所述检测环支撑板与磁记忆检测环固定。

4.根据权利要求1所述基于磁记忆检测的油管无损检测装置，其特征在于：所述采集器(21)为DI710数据采集器。

5.根据权利要求1所述基于磁记忆检测的油管无损检测装置，其特征在于：所述两个磁记忆检测环的直径不同。

6.根据权利要求1所述基于磁记忆检测的油管无损检测装置，其特征在于：所述油管检测平台安装有防雨罩。

7.一种基于磁记忆检测的油管无损检测方法，其特征在于：采用如权利要求1所述检测装置，其中，所述采集器(21)为DI710数据采集器；进行油管无损检测的步骤如下：

步骤一、初始化采集器(21)，启动PLC控制器，所述第一光电传感器用来收集油管是否运行到检测位置信号，所述第二光电传感器用来收集油管是否到达下料位位置信号；

步骤二、若所述第一光电传感器收集到油管已到达检测位置，则开始检测；否则，通过汽缸(18)的升降和电机(15)带动传送轮(14)，使油管到达被检测位置；

步骤三、开始检测：电机(15)带动传送轮(14)，传动轮(14)带动油管移动，使其穿越检测环，检测环中的巨磁阻传感器将收集到信号传送到采集器(21)；

通过USB接口或网线或无线联机将信号传送至PC机，所述数据存储及处理模块对巨磁阻传感器信号进行分析处理，包括以下三方面：

(1)信号降噪处理：

根据对含噪声数据的观察分析，噪声信号基频为正弦波，因此采用滑动平均值发进行降噪处理，设xi(i＝1，2，...，n)为原始信号序列，维数为n，滑动窗大小为N，滑动平均值y_k滤波算法为：

yk=1NΣi=kk+Nxi---(1)]]>

(2)评价参数计算：

a)峰值σ：采集波形的最高点和最低点的差值；

σ＝max(abs(H₁)，abs(H₂)，abs(H₃)，...，abs(H_n)))                (2)

峰值反映了工件磁记忆信号幅值波动情况，波动越大，工件损伤程度越大；描述了磁记忆检测信号的本质特征，对工件缺陷的检测信号进行统计分析，可区分工件的总体损伤水平；

b)方差s²：反映波形波动大小，方差越小则波动越小，稳定性也越好；

方差计算公式为：

s2=1n[(x1-x‾)2+(x2-x‾)2+···(xn-x‾)2]---(3)]]>

在磁记忆信号参数分析中，方差是评判工件总体损伤程度的判据；

c)邻域峰峰值K_in：铁磁性金属表面漏磁场强度的邻域峰峰值等于磁场强度最大值和最小值的模数差值ΔH比两点之间的距离ΔL，ΔH/ΔL描述了检测信号H在检测方向L上的变化情况；

Kin=ΔH/ΔL=|(HN+1-HN)/(LxN+1-LxN)|=|ΔH|2λk---(4)]]>

(3)分级判断：

分级判断的依据是在经过对大量实际应用中确定的各个级别的油管进行检测，对评价参数进行统计分析，得出各级别油管评价参数的统计分布区间，并参考美国石油学会标准2005 API 5CT套管和油管规范中关于壁厚的标准要求，根据油管其服役状况和损伤情况分为三级，包括：一级油管可正常使用；二级油管用于对管体要求不严格的场合；三级油管按照报废进行处理；

根据上述分析处理结果生成检测报表；

在上述检测油管的过程中，一旦第二光电传感器收集到油管已到达下料位位置信号时，则油管下检测线；

步骤四、是否检测下一根油管，若.T.，则返回上述步骤二；若.F.，则结束检测。