[发明专利]一种油套管用缺陷定量无损检测设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种油套管用缺陷定量无损检测设备。

背景技术

现有的油套管缺陷射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测等方法可实现超标缺陷的定性检测，但不能确定表面或内部缺陷尺寸量度，无法为使用中的油套管安全可靠度的计算提供数据，不能适用于油套管管柱的可靠性设计，需要一种能定量检测缺陷尺寸的无损检测方法为管柱的可靠性设计提供基础数据。本发明的一种油套管用缺陷定量无损检测探头可为缺陷的定量检测方法提供设备条件。

电磁超声探伤是一项新兴的无损检测技术。由于电磁超声探伤具有无需耦合介质和便于激发各种波模超声等特点，在冶金、铁道、石油、电力、化工、核能乃至军工领域都有广泛的应用前景，已越来越引起人们的关注。它特别适合于不宜使用耦合剂的地方进行探伤检测。交流电磁场检测技术(ACFM)用于疲劳裂纹和焊接结构检测已有很长时间，现在作为替代方法在海洋工业也有了广泛的应用。由于该技术是电磁方法，避免了彻底清洗要求，比传统方法有许多便利，特别是不需要对检测区进行视觉检查，可得到全部的检测结果记录用于审查和校准目的，以提供更高可靠性，减少人工操作依赖。因为该技术提供了缺陷长度、深度和位置等大量的信息，这些检测的结果可作为历史数据记录在电脑里，供以后数据溯源及审核使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种油套管用缺陷定量无损检测设备，可为缺陷的定量检测方法提供设备条件。

本发明所述的油套管用缺陷定量无损检测设备是由探头、探头机架、信号无线传输及信号放大系统、滚珠、定子、动子、支架和滚轮构成；

缠绕铜线的圆筒式定子固定在支架上，三只滚珠固定在定子内表面上，缠绕铜线的圆筒式动子置于滚珠上，动子与探头机架连接为一体，2-4个探头沿周向均匀安装在探头机架内表面，信号无线传输及信号放大系统和电池安装在探头机架外表面上，并与探头连接；滚轮置于支架两侧。

探头由交流激励信号线圈，强磁电磁铁和磁敏感原件构成；交流激励信号线圈为一立方体线圈，强磁电磁铁由四个Z方向周边强磁电磁铁和一个Z方向中心强磁电磁铁组成，四个Z方向周边强磁电磁铁均匀布置在交流激励信号线圈1周边，Z方向中心强磁电磁铁位于交流激励信号线圈中心，与Z方向周边强磁电磁铁方向相反；磁敏感原件由Z方向磁场磁敏感原件、X方向磁场磁敏感原件和Y方向磁场磁敏感原件构成，Z方向磁场磁敏感原件由四个磁敏感原件构成，均匀布置在Z方向中心强磁电磁铁和Z方向周边强磁电磁铁之间，X方向磁场磁敏感原件由二个磁敏感原件构成，分别布置在Z方向中心强磁电磁铁和前后两个Z方向周边强磁电磁铁之间，Y方向磁场磁敏感原件由二个磁敏感原件构成，分别布置在Z方向中心强磁电磁铁和左右两个Z方向周边强磁电磁铁之间。

根据检测管体壁厚确定线圈圈数，在线圈中间缠绕电磁铁，四边边缘的中间也安置电磁铁，线圈中心部位分别放置X、Y、Z磁敏感原件。和高频交流电信号源与信号处理设备相连，线圈在管体表面激发出交流电信号，与磁力线作用在管体内产生超声波传播。当有缺陷时，X、Y、Z向磁敏感原件检测到的磁场信号强度发生改变，此时开始检测到缺陷。当探头检测的磁场强度恢复正常时，缺陷结束。建立探头在管体表面轴向与周向的移动速度与信号强度改变时间的函数关系，即可根据探头信号强度计算出缺陷尺寸大小。

由于该技术是电磁方法，避免了彻底清洗要求，比传统方法有许多便利，特别是不需要对检测区进行视觉检查，可得到全部的检测结果记录用于审查和校准目的，以提供更高可靠性，减少人工操作依赖。因为该技术提供了缺陷长度、深度和位置等大量的信息，这些检测的结果可作为历史数据记录在电脑里，供以后数据溯源及审核使用。

附图说明

图1本探头结构示意图。

图2本探头主视图。

图3本探头侧视图。

图4本油套管用缺陷定量无损检测设备结构示意图。

图5本油套管用缺陷定量无损检测设备结构示意图侧面图。

其中：1、交流激励信号线圈2、Z方向强磁电磁铁3、Z方向中心强磁电磁铁4、Z方向磁场磁敏感原件5、X方向磁场磁敏感原件6、Y方向磁场磁敏感原件7、探头8、信号无线传输及信号放大系统9、钢管10、支架11、动子12、探头机架13、定子14、电池15、滚珠16、滚轮

具体实施方式

本发明所述的油套管用缺陷定量无损检测设备是由探头7、探头机架12、信号无线传输及信号放大系统8、滚珠15、定子13、动子11、支架10和滚轮16构成；