[发明专利]一种基于金属磁记忆技术的水下无损检测装置

说明书

本发明公开了一种基于金属磁记忆技术的水下无损检测装置，该装置包括机体、检测信号采集处理机构、主体机械系统；检测信号采集处理机构包括三维磁阻传感器、运放电路、过滤电路和IDC接口；三维磁阻传感器、运放电路、过滤电路和IDC接口依次通过数据线相连，通过IDC接口将三维磁阻传感器采集的磁信号传输至检测信号数据采集卡。中央控制板接收参数采集检测系统采集的信息并与外部计算机通信。检测信号数据采集卡采集检测信号处理机构的信息，并与外部计算机通信，用于显示无损检测结果。本发明能够实现全天候、多海域、远程操控、实时获取检测对象的应力和缺陷的状态。这对于保障海上风电长期平稳发展具有非常重要的作用。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种利用金属磁记忆来对水下进行无损检测的装置。

背景技术

近几年来，我国大力发展海洋工程，推进海上结构建设，开发海洋资源。海洋工程结构物所受荷载和环境条件十分复杂且具有较大随机性。作用在海洋工程结构上的荷载主要包括设施自身运转荷载和海洋环境荷载，在不同季节不同天气状况下，其大小和方向都会存在较大差异。

虽然传统水下无损检测技术，如水下目视检测、水下磁粉探伤、水下超声波探伤等在海洋工程结构物水下检测领域已有较广泛应用，但它们长期以来存在一些明显局限性：(1)对水质清晰度和技术人员专业水平要求较高，在东海等浑水条件下适用性很差。(2)水下磁粉探伤：对水流速度有要求，在水流过快海情下不适合使用。(3)构建表面涂层对检测过程和结果精度影响较大，带涂层检测时精度会受影响。(4)只能寻找已存在的缺陷，不能发现和检测将要发生的缺陷和部位，无法解决设备的突发性破坏。

20世纪90年代，俄罗斯Doubov教授率先提出金属磁记忆理论。金属磁记忆检测技术利用位于地球磁场中的铁磁性金属的磁性能在应力和变形集中区内产生不可逆变化，在金属和空气边界出现磁导率跃变，其表面产生漏磁场便可无损、快速、便捷、准确地确定铁磁性金属结构上的应力集中和变形区，即结构上最危险的区段和部位，进而发现主轴上的疲劳裂纹和预测其扩展趋势，从而进行强度和寿命的判断。与上述传统水下无损检测技术相比，基于磁记忆技术的水下检测不仅可以有效检测结构的塑性变形和宏观裂纹，还可以有效检测较早期应力集中的危险区域。而且其对应用场景要求更低，在带涂层构件检测也能保证相当精度。

综上所述本发明提供的基于金属磁记忆的海上风力发电机基础损伤检测装置，对提高国内海上风电的安全检测技术水平，及时有效防止因基础疲劳损伤等引发的安全事故和经济损失具有十分重要的意义。

发明内容

为了提高国内海洋领域的工程结构安全检测技术水平，及时有效防止因基础疲劳损伤等引发的安全事故和经济损失。本发明提供一种基于金属磁记忆理论的水下无损检测装置，能够实现远程操控装置在水下完成检测作业。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于金属磁记忆技术的水下无损检测装置，该装置包括机体、检测信号采集处理机构、主体机械系统；

所述机体由两个前部护臂、主体机身和天线组成；天线固定于主体机身后部；两个前部护臂在主体机身前部上下平行布置。

检测信号采集处理机构位于主体机身前部并与前部护臂平行；检测信号采集处理机构包括三维磁阻传感器、运放电路、过滤电路和IDC接口；三维磁阻传感器固定于机体最前端，位于上下平行布置的前部护臂之间。三维磁阻传感器、运放电路、过滤电路和IDC接口依次通过数据线相连，通过IDC接口将三维磁阻传感器采集的磁信号传输至检测信号数据采集卡。

主体机械系统由中央控制仓和两个水平推进器和两个垂直推进器组成，两个水平推进器固定于主体机身尾部并排放置，用于无损检测装置的前进、后退以及转向，两个垂直推进器分别固定于主体机身左右两侧对称布置，且两个垂直推进器形心的连线通过无损检测装置的形心，用于无损检测装置的上浮和下潜；所述中央控制仓包括控制系统、电源系统；