[发明专利]用于管道变形检测的大量程电涡流传感器及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及管道无损检测领域，具体涉及一种用于管道变形检测的大量程电涡流传感器及其制作方法。

背景技术

管道变形检测器是用于在役管道检测的专用设备，其中传感器是其变形量检测的核心元件。目前，用于管道变形检测的传感器多采用机械接触式传感器，对检测管道内壁的防腐层会造成不同程度的损坏。采用非接触式电涡流传感器是替代机械接触式传感器的较好解决方案，但是目前成熟的涡流传感器检测量程最大只有50mm，而实际上φ1219mm管道的最大变形量可达150mm，现有成熟的涡流传感器不能满足φ1219mm或更大管道的变形测量范围。因此，需要研制一种大量程非触式涡流传感器。

发明内容

鉴于上述技术问题，为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种大量程非触式涡流传感器及其制作方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种电涡流传感器，包括：传感器基座，其底部设置有凹槽；传感器线圈，设置在所述传感器基座顶面上，用于发出感应信号及接收探测信号；封装盖，盖设于所述传感器线圈上并包覆所述传感器线圈，将所述传感器线圈封装在所述传感器基座顶面上；以及信号处理电路组件，容置并密封于所述凹槽内，并接收传感器线圈获得的探测信号，进行信号处理，其中，所述传感器线圈在其绕线平面内的截面为第一矩形。

在一些实施例中，所述第一矩形的长宽比为1.5～5/3。

在一些实施例中，采用耐高压密封胶密封所述信号处理电路组件，所述耐高压密封胶由双组份室温固化环氧胶构成。

在一些实施例中，所述传感器基座在所述传感器线圈绕线平面内的截面为第二矩形，所述第二矩形的长和宽分别基本上等同于所述第一矩形的长和宽。

在一些实施例中，所述探测信号为电压V，其与检测的距离x符合式1：

V＝k×e^-0.04x+b，其中，k，x及b为实数且0.5≤k≤1，-3≤b≤-1，0≤x≤150mm，式1对应的曲线的斜率为负，且随着x的逐渐增大，所述斜率的绝对值逐渐变小，根据探测信号电压V的值来确定检测的距离x。

在一些实施例中，所述斜率的绝对值小于阈值r时，所述探测信号电压V的倍增电压V′与检测的距离x符合式2：

V＝k′×e^-0.04x+b，其中k′及N为实数，且k′＝Nk，3≤N≤10，T≤x≤150mm，T为式1对应曲线斜率绝对值为阈值r时对应的x的值，根据倍增电压V′的值来确定检测的距离x。

根据本发明的另一方面，提供一种电涡流传感器的制作方法，包括：在传感器基座底部设置凹槽；在传感器基座顶面上设置传感器线圈，并采用封装盖将将所述传感器线圈封装在所述传感器基座顶面上；以及将信号处理电路组件容置并密封于所述凹槽内，所述传感器线圈在其绕线平面内的截面为第一矩形。

在一些实施例中，所述将信号处理电路组件容置并密封于所述凹槽内包括：将信号处理电路组件容置在所述凹槽内；采用双组份室温固化环氧胶调制耐高压密封胶；将调制后的耐高压密封胶边搅拌边灌封至所述凹槽内，避免出现气泡，完全包覆所述信号处理电路组件；以及将完成灌封的传感器基座底面朝上在室温环境下固化20小时以上。

在一些实施例中，所述第一矩形的长宽比为1.5～5/3。

在一些实施例中，所述传感器基座在所述传感器线圈绕线平面内的截面为第二矩形，所述第二矩形的长和宽分别基本上等同于所述第一矩形的长和宽。

从上述技术方案可以看出，本发明至少具有以下有益效果：

传感器线圈在其绕线平面内的截面为矩形，其相较于具有相同面积的圆形截面的传感器线圈具有更高的测量精度和更大的检测量程；

采用耐高压密封胶灌封信号处理电路组件来形成电涡流传感器，可以使电涡流传感器具备耐压特性，可以承受15Mpa的压力；

基于信号曲线通过获取探测信号电压V的值来获得检测的距离x，对于信号曲线的斜率的绝对值小于阈值的部分，采用通过获取探测信号电压V的倍增电压值V′的值来获得检测的距离x，提高检测精确度。

附图说明

图1为本发明一实施例的电涡流传感器的结构示意图；

图2为探测信号与检测距离的对应关系图；

图3示出了本发明另一实施例中电涡流传感器的制作方法的流程图。

具体实施方式