[发明专利]一种金属管道腐蚀缺陷检测用低频电磁阵列传感器

说明书

本发明公开一种金属管道腐蚀缺陷检测用低频电磁阵列传感器，所述低频电磁阵列传感器包括引线接头、传感器壳体以及设置在所述传感器壳体内且固定在传感器壳体底部的阵列线圈组元件、第一磁屏蔽层、电磁铁；其中，所述阵列线圈组元件的外部依次设有所述第一磁屏蔽层、电磁铁；所述引线接头设置在所述传感器壳体的外部，且与所述阵列线圈组元件电连接。本发明金属管道腐蚀缺陷检测用低频电磁阵列传感器通过在传感器壳体内的底部设置阵列线圈组元件、第一磁屏蔽层、电磁铁，可不需使用机械式探头扫描和被检表面的打磨清理，即可实现大面积范围的快速测量，并且能够提高缺陷测量精度和空间分辨率。

技术领域

本发明涉及管道检测技术领域，特别是涉及一种金属管道腐蚀缺陷检测用低频电磁阵列传感器。

背景技术

金属压力管道是一种承压类特种设备，其工作环境十分复杂，往往承受着高温、高压、低温、易燃易爆、有毒或腐蚀介质的综合作用，具有潜在的泄漏和爆炸危险性。其受力构件一般采用铁磁性或不锈钢等非铁磁性材料，而金属材料在使用过程中，应力、介质和温度等操作工况下会导致的材料腐蚀、冲刷减薄及开裂等损伤，因此对现场金属管道在无需进行表面打磨清理的情况下进行快速检测和有效诊断意义重大。在金属管道的主要损伤模式研究中，材料腐蚀减薄是影响承压设备长周期安全运行的最主要损伤模式之一。因此，腐蚀检测是压力管道检测中的一个主要检测手段，也是压力管道进行安全状况等级评定和寿命评估的一个主要技术指标。

在目前的管道腐蚀缺陷检测中，磁粉检测、射线检测、超声检测等检测方法已被广泛应用，但从检测灵敏度、设备成本、检测效率、检测精度等方面综合考虑，低频电磁检测方法有其检测效率高，现场辅助工程少，检测成本低等优点。但是，对于管道腐蚀缺陷的检测问题，传统的电磁检测传感器大多采用单线圈，只能单点扫查，对较大面积进行全覆盖的检测则十分费时费力，且极容易发生漏检现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属管道腐蚀缺陷检测用低频电磁阵列传感器，可实现大面积范围的快速测量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种金属管道腐蚀缺陷检测用低频电磁阵列传感器，所述低频电磁阵列传感器包括引线接头、传感器壳体以及设置在所述传感器壳体内且固定在传感器壳体底部的阵列线圈组元件、第一磁屏蔽层、电磁铁；

其中，所述阵列线圈组元件的外部依次设有所述第一磁屏蔽层、电磁铁；所述引线接头设置在所述传感器壳体的外部，且与所述阵列线圈组元件电连接。

可选的，所述阵列线圈组元件包括均与所述引线接头连接的2n个线圈，各所述线圈成两列n行均匀排布在所述传感器壳体的底部，每一行中的两个线圈形成一个采集通道，用于采集差分信号，n为大于0的整数。

可选的，所述低频电磁阵列传感器还包括：

第二磁屏蔽层，固定在所述传感器壳体的底部，并设置在所述第一磁屏蔽层与电磁铁之间，并覆盖所述第一磁屏蔽层。

可选的，所述低频电磁阵列传感器还包括：

粘合层，设置在所述传感器壳体的底部，且所述粘合层上设置有所述阵列线圈组元件，用于将所述阵列线圈组元件固定在所述传感器壳体的底部。

可选的，所述低频电磁阵列传感器还包括：

耐磨层，设置在所述传感器壳体的底部，且所述耐磨层上设置有所述阵列线圈组元件、第一磁屏蔽层、电磁铁。

可选的，所述电磁铁包括激励线圈及磁芯，所述磁芯的两端固定在所述传感器壳体的底部，且所述激励线圈卷绕在所述磁芯上。

可选的，所述磁芯的形状为弧形。

可选的，所述第一磁屏蔽层和/或第二磁屏蔽层的材料为铁磁材料。