[发明专利]用于管道微小缺陷检测的螺旋磁矩阵高精度成像检测装置

说明书

本发明公开了一种用于管道微小缺陷检测的螺旋磁矩阵高精度成像检测装置，所述成像检测装置包括：螺旋激励模块，螺旋激励模块包括螺旋式激励线圈；磁矩阵检测模块，磁矩阵检测模块设在螺旋式激励线圈的内侧，磁矩阵检测模块包括一个或沿螺旋式激励线圈的轴向间隔布置的多个磁传感器组，每个磁传感器组包括沿螺旋激励线圈的周向均匀间隔布置的多个磁传感器，磁传感器用于检测管道的感应磁场；信号处理模块，信号处理模块与磁矩阵检测模块相连，信号处理模块用于接收、处理并输出磁传感器检测到的管道的感应磁场信号。根据本发明的用于管道微小缺陷检测的螺旋磁矩阵高精度成像检测装置，具有结构简单、操作方便、检测精度高的优点。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其是涉及一种用于管道微小缺陷检测的螺旋磁矩阵高精度成像检测装置。

背景技术

管道缺陷检测常用技术有漏磁检测、涡流检测等。漏磁检测检测精度较高，但在检测过程中需要磁化器，检测装置结构较为复杂，且如永磁体等磁化器会对管道有吸附作用，阻碍检测器在管道中的运行；涡流检测采用涡流线圈作为激励源，结构较为简单，但其通过感应线圈实现对缺陷处涡流变化的测量，获取的缺陷信息较少，仅能实现对缺陷位置的大致判断和简单分类。

相关技术中，例如“长输管道缺陷的定位方法及定位系统”(ZL20071018 7426.2)采用涡流检测装置实现管道缺陷的检测，但其只能确定管道缺陷的位置，不能进行缺陷成像；例如“管道内检测器信号激发与采集装置及管道缺陷检测方法”(ZL201410352876.2)提供了一种管道内检测器信号激发与采集装置及管道缺陷检测方法，该方法仅能实现对缺陷类别的判断，如内部缺陷、外部缺陷、裂纹缺陷等，也无法进一步对缺陷进行反演成像。可见现有的涡流检测装置虽具有结构简单的优势，但获取的缺陷信息少，难以根据匮乏的检测信息实现管道缺陷的高精度检测成像。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种用于管道微小缺陷检测的螺旋磁矩阵高精度成像检测装置，所述成像检测装置具有操作简单、装置冗余度低、检测精度高的优点。

根据本发明的用于管道微小缺陷检测的螺旋磁矩阵高精度成像检测装置，包括：螺旋激励模块，所述螺旋激励模块包括螺旋式激励线圈，所述螺旋式激励线圈用于使管道感应出交变电流；磁矩阵检测模块，所述磁矩阵检测模块设在所述螺旋式激励线圈的内侧，所述磁矩阵检测模块包括一个或沿所述螺旋式激励线圈的轴向间隔布置的多个磁传感器组，每个所述磁传感器组包括沿所述螺旋激励线圈的周向均匀间隔布置的多个磁传感器，所述磁传感器用于检测管道的感应磁场；信号处理模块，所述信号处理模块与所述磁矩阵检测模块相连，所述信号处理模块用于接收、处理并输出所述磁传感器检测到的管道的感应磁场信号。

根据本发明的用于管道微小缺陷检测的螺旋磁矩阵高精度成像检测装置，通过采用螺旋式激励线圈提供激励源，相比于漏磁检测常规的永磁式磁化器，激励结构更为简单，且激励源可控，能够适应于不同壁厚的管道检测；通过采用磁矩阵检测模块中呈矩阵式分布的磁传感器来实现感应磁场的检测，相比于涡流检测常规的线圈式信号采集，不仅能够实现缺陷的准确定位，还能更加充分地获取缺陷信息进而实现缺陷成像，相比于涡流检测的磁信号采集方式，即在涡流线圈中心处布置单个或少数几个磁传感器来检测涡流变化磁场，本发明采用矩阵式布置的磁传感器，即使对于非常微小的缺陷也能充分获取其信息。具有结构简单、操作方便、检测精度高的优点。

在一些实施例中，所述信号处理模块包括：信号调理电路、模数转换电路和I/O接口电路，所述信号处理模块用于对所述磁传感器检测到的感应磁场信号进行放大、滤波、模数转换和信号输出。

在一些实施例中，所述信号处理模块还包括：有效值转换电路，所述有效值转换电路用于将接收到的管道的感应磁场的交流信号通过有效值转换为直流信号。

在一些实施例中，所述的用于管道微小缺陷检测的螺旋磁矩阵高精度成像检测装置，还包括：电路板，所述电路板设在所述磁矩阵检测模块的内侧，所述信号调理电路、模数转换电路和I/O接口电路集成在所述电路板上。