[发明专利]架空管道壁厚腐蚀扫查检测系统

权利要求书

1.架空管道壁厚腐蚀扫查检测系统，其特征在于，该架空管道壁厚腐蚀扫查检测系统包括发射夹钳、接收夹钳、距离控制器和操作箱，该距离控制器为该发射夹钳和该接收夹钳之间的连接，并控制该发射夹钳和该接收夹钳之间的距离，该操作箱连接于该发射夹钳和该接收夹钳，并向该发射夹钳发射电流信号，采集该接收夹钳产生的感应电流信号，通过分析该感应电流信号的变化，反演管道管体缺陷，该发射夹钳和该接收夹钳分别由两支曲率半径相同的半圆形充填铁磁介质的螺线管组成；该发射夹钳和该接收夹钳闭合时，是一个完整的圆环形电磁螺线管，该发射夹钳和该接收夹钳的法线方向都与被测管道的轴线方向一致；该操作箱向该发射夹钳发射该电流信号时，其中心点上的磁通量强度B_L由下式表示：

其中，H_L为该发射夹钳的圆环形螺线管中心点上的磁场强度，μ_T为该铁磁介质的磁导率，n为该发射夹钳的螺线管的总匝数，δ为该发射夹钳的螺线管的半径，M_L该发射夹钳与该被测管道之间的互感系数，Ie^-jωt为该操作箱向该发射夹钳发射的该电流信号的强度。

2.根据权利要求1所述的架空管道壁厚腐蚀扫查检测系统，其特征在于，根据麦克斯韦尔方程，得到由该发射夹钳加载给该被测管道的待检信号是：

$\▿\×\stackrel{\→}{E}=-\frac{\∂}{\∂t}\stackrel{\→}{B}$

E_z(0)＝M_L·jω·Ie^-jωt

J_z(0)＝M_L·jωσ·Ie^-jωt

其中，σ为该被测管道的电导率，J_z(0)为该发射夹钳所在位置的该被测管道的信号电流的强度。

3.根据权利要求2所述的架空管道壁厚腐蚀扫查检测系统，其特征在于，该接收夹钳上感应的磁场信号是：

其中，J_z(z)该接收夹钳所在处的该被测管道的信号电流的强度，为该被测管道缺陷部位处的电位移矢量。

4.根据权利要求3所述的架空管道壁厚腐蚀扫查检测系统，其特征在于，如果该被测管道没有缺陷，就不存在束缚电荷，则：

其中，N_L为该接收夹钳与该被测管道之间的互感系数，r为该发射夹钳的曲率半径，z为观测点的坐标位置。

5.根据权利要求4所述的架空管道壁厚腐蚀扫查检测系统，其特征在于，如果该被测管道没有缺陷，保持该发射夹钳和该接收夹钳之间的距离，检测信号形成了一个固定的背景值。

6.根据权利要求3所述的架空管道壁厚腐蚀扫查检测系统，其特征在于，如果该被测管道有缺陷，该发射夹钳或该接收夹钳通过缺陷部位时，都会观测到磁场信号的异常，并在曲线图上构成间距与该发射夹钳与该接收夹钳的间距相等的双峰异常。

7.根据权利要求6所述的架空管道壁厚腐蚀扫查检测系统，其特征在于，该异常强度与该缺陷部位的规模、性质以及分布状态有关。

8.根据权利要求1所述的架空管道壁厚腐蚀扫查检测系统，其特征在于，该操作箱发射的电流信号的频率为1Hz至几KHz，该频率根据被测管道的规格与材质确定。