[发明专利]一种磁记忆多提离值管道内检测系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种磁记忆多提离值管道内检测系统及其检测方法，检测系统是在底座上环形均布多个采用柔性铰链平行四杆机构的弹性组件，每个弹性组件末端嵌装磁路模块，磁路模块包括提离值逐级相差等值的多级磁场传感器；检测方法是以检测里程为横轴、磁场强度为纵轴得到多级磁场信号曲线，然后横轴上平移得到不同提离值下对应于相同位置的磁场信号曲线，再对相邻两条磁场信号曲线做差，最后对差值数据求方差，方差曲线上出现尖峰的位置即为焊缝位置或缺陷位置。本发明能够防止因管道内感应磁场不平滑造成缺陷位置的误判与漏判，有效提高诊断的分辨力和检测精度；并且对后期数据的处理难度变小，检测方法省时省力，非常适用于管道内检测器的应用。

技术领域

本发明涉及管道内检测领域，具体的说，是涉及一种磁记忆多提离值管道内检测系统及其检测方法。

背景技术

目前，管道内检测技术是应用最为广泛的维护管道安全性与完整性的有效方法。英、法、德等国研制的管道内检测机器人已经实用化，但是他们不出售产品和技术，只提供在线检测服务，收取高昂的检测费用，垄断着管道检测市场，且检测全程无隐私，使得我国石油生命线暴露无遗。而我国管道内检测技术水平较低，采用的超声波和漏磁检测方法较为落后，且各有不足，无法满足我国日益增长的管道检测需要。

金属磁记忆检测技术是一种新型的无损检测技术，它利用金属的磁记忆效应，通过记录地磁场作用下的金属构件表面的漏磁场信息，可对构件微观缺陷和应力与变形集中区进行辨识，不仅可以实现已有管道损伤的检测，还能对因焊接、施工、介质内压、地基沉降、热膨胀等因素造成的尚未形成体积缺陷的应力集中区实施有效的评价，从而对管道运行的安全隐患进行有效的预防。

目前基于磁记忆原理的管道内检测设备多是将磁记忆检测设备加在管道清管器(PIG)上，由管道输送介质作用在清管器动力节皮碗上的压差推动内检测器在管道内行进。管道内径尺寸并不均匀，且沿着管道存在一定范围内的变化。在检测过程中可能遇到管道截面变形、内壁凸起或凹坑、过弯管等因素。若检测单元中的磁场传感器固定，其在行进过程中与管道内壁的距离会产生变化，由于磁记忆检测对内检测的提离值(即磁场传感器与管壁距离)十分敏感，因此现有的内检测器检测单元的检测环轮多采用四连杆结构，主要包括传感器滚轮、传感器盒、检测支架、扭簧和固定支座，其扭簧使检测支架滚轮始终与管道内壁紧密相贴，为装置提供支撑的同时具有良好的通过性，可使磁场传感器与管道内壁保持一定程度上的距离恒定。但这种机械结构的稳定性不佳，装配复杂，不够灵敏，且在通过管道内变径处传感器的检测角度可能会发生偏转，磁场信号的切向值与法向值会产生一定误差。

另外，现有内检测器都是通过对采集到的漏磁场信号法向分量H(y)的过零点和最大梯度值的位置进行联合分析来判断管道内的缺陷位置，但是在检测过程中发现一些构件的感应磁场是不平滑的，存在波峰波谷等各种与缺陷信号类似的特征，难以区分。采用这种常用的磁记忆梯度值方法，感应磁场信号凹凸的地方也会出现梯度值的尖峰，与缺陷信号的尖峰形状接近、大小相似，很容易造成缺陷位置的误判和漏判。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提出一种在管道内径变化时能够进行自适应形变、保证磁场传感器与管道内壁的提离值始终不变、检测角度稳定、多传感器多提离值检测的磁记忆多提离值管道内检测系统，并且提出了利用该检测系统的多提离值管道内检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种磁记忆多提离值管道内检测系统，包括底座，所述底座上环形均布有多个弹性组件，每个所述弹性组件的末端嵌装有磁路模块；

所述弹性组件采用由弹性不导磁材料制成的柔性铰链平行四杆机构，所述弹性组件的末端与被测管道内壁接触的外侧面呈完全适配于管道内壁的圆弧形，且该圆弧形外侧面与管道内壁为过盈配合；

所述磁路模块包括水平方向等间距布置且竖直方向等间隔的3-5级磁场传感器，即3-5级所述磁场传感器的提离值逐级差值相等，以能够采集多提离值下的磁场信号。