[实用新型]基于红外热成像的管道缺陷检测数据收集装置

说明书

本实用新型公开一种基于红外热成像的管道缺陷检测数据收集装置，由红外热成像、激光激励和供电三个部分按顺序通过双头螺柱连接而成。所述红外热成像部分包括：成像控制器、成像外壳、密封挡板和多个热成像摄像头；所述激光激励部分由动力部分、激励部分和激励控制器组成；所述供电部分由供电外壳、密封挡板和电池组成。该装置以蛇形管道机器人为载体，利用激光激励对管壁进行热激时，使管壁表面热波具有横向传播特性，从而对管壁表面的裂纹具有较强的敏感性，从而对其温度场的分布进行分析，从而得知缺陷位置实现与漏磁检测互补的效果。

技术领域

本实用新型涉及管道检测技术领域，尤其涉及一种基于红外热成像的管道缺陷检测数据收集装置。

背景技术

石油和天然气等具有流体特性的不可再生资源，被广泛运用于交通运输、石化等各行各业，被称为经济乃至整个社会的“黑色黄金”、“经济血液”，又因其没有一定的形状，由于管道运输具有可以在不考虑恶劣环境的因素下长距离、大量地运输物质的优点，因此管道成为用以运输石油天然气等流体的主要运输手段。我国石油管道早在五六十年代就铺入地下，长时间的使用使部分管道腐蚀甚至开裂，造成石油泄漏导致污染。所以对于在役石油管道的探伤显得极为重要。

目前应用于管道检测最为广泛的技术为漏磁检测，漏磁检测技术来源于磁粉检测技术，其检测基本原理为：在管壁周围外加磁场，使得铁磁材质的管道被磁化，当管道材料无缺陷时，材料中的磁力线分布均匀，不会泄漏出管道表面；而当管道材料有缺陷时，由于缺陷处的磁导率远小于铁磁材料的磁导率，缺陷处磁阻增大，磁场发生畸变，使得磁力线弯曲，从而导致部分磁力线露出铁磁管道，形成泄漏磁场，再通过霍尔传感器对泄漏磁信号收集，将其转化成电信号，并对其数据进行处理、存储和分析，即可得到管道缺陷的基本情况。

虽然漏磁检测具有检测过程简单、对环境要求低和检测缺陷种类较为全面等优点，但其仍有一些不足：

1、漏磁检测需要对管道进行磁化，非铁磁材料的磁导率接近1，缺陷周围的磁场不会因为磁导率不同出现分布变化，并不会产生明显的泄漏磁场，因此漏磁检测仅适用于铁磁材料管道。

2、漏磁检测对管壁内表面的千层缺陷比较敏感，若缺陷处于管壁材料内部或离管壁外侧较近时，磁场的畸变程度可能并不足够显著，因此，漏磁检测对缺陷所处的深度有一定要求，在深度过大时，检测出的铁磁材料内部的缺陷量化误差较大。

3、当管道出现开裂比较窄的，甚至是闭合性裂纹时，首先，由于狭缝宽度过小，泄漏磁力线过少，磁感强度过低，可能导致畸变磁场磁力线泄漏量偏小，其次，对于环形裂缝，磁路会形成一个封闭回路，磁力线并不会泄漏出去，在内部形成完成磁路，故磁检测无法检测此类型缺陷。

4、由于漏磁检测需要对管道的铁磁材料进行磁化，故需要永磁体管与壁紧密贴合，在环境温度低或者油温不高情况下，使得原油析出大量的石蜡等杂质，可能会导致装有漏磁检测装置的机器人卡堵在被检测管道中，极易导致检测事故，进而造成严重的经济损失，在内检测机器人无法取出时甚至会导致整个管道作废。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种基于红外热成像的管道缺陷检测数据收集装置，以蛇形管道内检测机器人为载体。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种基于红外热成像的管道缺陷检测数据收集装置，由红外热成像、激光激励和供电三个部分按顺序通过双头螺柱连接而成。

所述红外热成像部分包括：成像控制器、成像外壳、密封挡板和多个热成像摄像头；所述成像外壳的一端开设槽孔，用于安装成像控制器，成像外壳的另一端与密封挡板封闭连接；所述成像外壳中部外侧均匀开设有与热成像摄像头个数相同的凹槽，用于安装热成像摄像头。

所述成像外壳的另一端加工有法兰盘，与密封挡板封闭连接时在密封挡板与法兰盘接触面上设置有密封圈凹槽，放置O型圈来确保机器人内部的密封性；在密封挡板外侧套有驱动皮碗，所述驱动皮碗的尺寸刚好与管道内壁贴合。