[发明专利]一种双层金属套管结构弯曲部分偏心的在线无损检测方法

摘要

一种双层金属套管结构弯曲部分偏心的在线无损检测方法，采用十字形柔性探头作为检测探头，提取暂态磁场信号面积作为脉冲涡流信号特征量；首先对双层金属套管标准件的内套管不同径向偏心情况进行检测，得出脉冲涡流信号特征量-内套管偏心距离标定曲线；然后对实际待测双层金属套管弯曲部分进行阵列化周向检测，得出多个测量点对应的脉冲涡流信号特征量，通过信号特征系数变换修正实测内套管偏心信号特征量，将修正后的内套管偏心信号特征量最大值与标定曲线进行比对，得出待测双层金属套管结构弯曲部分内套管实际偏心距离；本发明能够对偏心进行定量无损检测，具有灵敏度高，操作简单，数据量小，易于实现等特点，可广泛用于不同类型双层金属套管结构弯曲部分内套管偏心检测。

主权项

1.一种双层金属套管结构弯曲部分内套管偏心的在线无损检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：“脉冲涡流信号特征量-内套管偏心距离标定曲线”的建立，具体步骤如下：1）搭建脉冲涡流检测系统，所搭建的脉冲涡流检测系统包括由激励线圈（4）以及放置于激励线圈（4）中心的固态磁场传感器（5）组成的探头，与所述激励线圈（4）依次连接的功率放大器（6）和信号发生器（7）；与所述固态磁场传感器（5）依次连接的调制电路（8）、滤波器（9）和计算机（10）；2）将步骤1）搭建的脉冲涡流检测系统的探头紧密贴附于双层金属直管套管结构标准件进行标定实验；实验时沿径向方向移动双层金属直管套管结构标准件的内套管（2），使内套管（2）相对于其外套管（1）存在不同的径向偏心距离L_n，采用激励线圈（4）和固态磁场传感器（5）激发暂态磁场和采集暂态磁场信号，利用LabVIEW程序提取暂态磁场信号面积即作为信号特征量，提取内套管不同偏心情况下的暂态磁场信号面积S_n；3）用步骤2）所得的不同内套管偏心情况下对应的暂态磁场信号面积S_n值减去不偏心情况的暂态磁场信号面积S₀，得到内套管偏心信号特征量ΔS_n；4）通过步骤3）得到的内套管各偏心距离对应的偏心信号特征量ΔS_n，建立脉冲涡流信号特征量-内套管偏心距离标定曲线，通过曲线拟合，获取所得标定曲线所对应的函数L_n=f(ΔS_n)，式中L_n指径向偏心距离；步骤2：实际待测双层金属套管结构弯曲部分内套管偏心距离的定量检测，具体步骤如下：1）对于实际待测的双层金属套管，先将该双层金属套管需检测的弯曲部分截面域沿圆周方向均分成N段，得到待测双层金属套管结构横截面上的N个平分圆周的点，将其作为测量点，将N个探头紧密贴合在测量点上，所述N≥2；2）采用步骤1脉冲涡流检测系统对步骤1）中的N个测量点进行检测，得到N个测量点的暂态磁场信号面积A_k，求取其平均值3）对步骤2）得到的进行变换，使变换后的等于步骤1所述双层金属直管套管结构标准件不偏心情况的暂态磁场信号面积S₀，同时可得到转换系数S′，S′=S0/A‾;]]>4）将在N个测量点上所测量到的暂态磁场信号面积A_k分别乘以S′，得到修正后的暂态磁场信号面积A_k′，采用修正后的暂态磁场信号面积A_k′减去S₀，得到在N个测量点上的实际内套管偏心信号特征量ΔA_k；5）选择步骤4）的N个测量点上内套管偏心信号特征量绝对值最大的测量点i所在的方位作为偏心方向，i点作为内套管偏心测量点；6）将在步骤5）中获取的i点上实际套管偏心信号特征量ΔA_i与在步骤1建立的脉冲涡流信号特征量-内套管偏心距离标定曲线进行比对，采用标定曲线所对应的函数L_n=f(ΔS_n)，逆向求取i测量点的内套管偏心信号特征量ΔA_i所对应的偏心距离L_i，从而获得实际双层金属套管结构弯曲部分的内套管偏心距离，完成对实际双层金属套管结构弯曲部分内套管偏心距离的定量无损检测。