一种降低电场指纹法测试温度误差的装置及方法
【技术领域】
[0001]—种降低电场指纹法测试温度误差的装置及方法，属于管道无损检测技术领域。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，管道腐蚀是石油输送领域发生事故的主要原因，具体的形态可分为:均匀腐蚀、局部腐蚀、坑蚀、焊缝腐蚀和冲蚀等。目前，普遍采用电阻探针法和极化探针法在线监测管道的腐蚀情况，但这些方法只能进行间接均匀腐蚀检测，且对管壁有损伤，同时维修成本以及停车启动成本较高，且对危害性极大的局部腐蚀无能为力。
[0003]利用电场指纹法进行管道腐蚀的测量，与现有技术相比，理论上具有测量直接、精度及可靠性高、适应性强的优点，且对管壁无损伤。电场指纹法的基本原理为:在待测管道的易腐蚀处设置一个电压采集区，在电压采集区内以相同的行列间隔焊接一个由若干捕捉电极所形成的采集阵列，焊接完成之后，在捕捉电极对待测管道施加大电流信号，在管道未发生腐蚀时采集捕捉电极的输出电压作为该待测管道的原始数据。待设备运行一段时间以后，通过捕捉电极测量金属结构电压特征细微变化，将测得的电压特征与无缺陷结构时的原始数据进行比较，由此判断因腐蚀引起的金属损失、裂纹或凹槽等缺陷。
[0004]在现有技术中，在电压采集区的一侧一般设置有一块紧贴待测管道表面的参考板，参考板的材质和厚度与待测管道相同且与待测管道表面绝缘间隔。在参考板上同样设置有多个与电压采集区行列间距相同的多个捕捉电极，并在进行测试时，在参考板两端施加与待测管道相同的大电流信号。在实际测试中，由于参考板上的捕捉电极的输出电压仅取决于周围温度的变化，因此在对电压采集区内的捕捉电极完成电压采集之后，可以参照参考板的数值变化将温度对电流变化的影响因素排除，使得对待测管道内壁腐蚀情况的测量更为精确。
[0005]但在实际测量中发现，原本为消除温度影响而引入的参考板，实际的参照效果并没有达到理想状态，主要是由于待测管道与参考板的温度不同步的原因造成的，具体表现为:一方面是由于待测管道内壁的温度与参考板的实际温度存在一定的温度差；另一方面是由于管道内部温度发生变化时，参考板的温度不能及时响应。由于存在这种温度不同步的情况，因此在实际使用时，参考板上捕捉电极的电压数值变化并不能完全的将温度对电流的影响反应出来，因此在这种状态下得到的测量结果会对管道或罐体的腐蚀监测结果产生较大影响，所以参考板不仅不能起到预期的参考作用，甚至会影响待测管道中腐蚀情况的正常判断。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种通过设置运行补偿装置，并在运行补偿装置中设置介质循环单元和温度补偿单元，使得在进行捕捉电极的电压采集时，通过参考板将温度对待测管道的影响完全体现出来，实现了通过电场指纹法对待测管道腐蚀情况精确判断的降低电场指纹法测试温度误差的装置及方法。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该降低电场指纹法测试温度误差的装置，包括内部有介质流过的待测管道以及设置在待测管道表面的参考板，其特征在于:在待测管道的表面设置有运行补偿装置，参考板固定在运行补偿装置表面;在运行补偿装置的外壳上连接有使其内部形成内循环的介质循环单元，在运行补偿装置内部设置有温度补偿单元，介质循环单元和温度补偿单元由控制器实现控制。
[0008]优选的，所述的运行补偿装置包括一个上端敞口的盒体，参考板密封设置在其上端开口处，所述的介质循环单元分别连接在盒体的两端，温度补偿单元的供电端子通过固定在矩形盒体侧面的电源接线端引出。
[0009]优选的，所述的介质循环单元包括条分别连接在运行补偿装置两端的介质循环管路，在介质循环管路中连接有循环栗，循环栗为调速水栗，由控制器实现调速。
[0010]优选的，在所述的介质循环管路中还设置有流量计，流量计的输出端连接控制器的输入端。
[0011]优选的，所述的温度补偿单元包括设置在运行补偿装置内的加热管以及分别设置在参考板和待测管道上的温度传感器，温度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端相连，在加热管的供电回路中串联有由控制器实现控制的继电器的常开触点。
[0012]优选的，在所述的运行补偿装置侧面上设置有用于对其内部进行泄压的泄压阀。
[0013]优选的，在所述的运行补偿装置内部注有与待测管道内相同的液体介质。
[0014]利用以上所述的降低电场指纹法测试温度误差的装置实现的降低电场指纹法测试温度误差的方法，其特征在于:包括在介质循环单元和温度补偿单元运行时，对待测管道和参考板上的捕捉电极进行信号采集的数据采集流程以及数据采集后的数据分析处理流程。
[0015]优选的，所述的数据采集流程，包括如下步骤:
步骤1001，开始；
开始对待测管道以及参考板上的捕捉电极进行电压采集；
步骤1002，开启循环栗；
控制器控制循环栗开启，并调节循环栗的转速，在运行补偿装置中形成介质的内循环；步骤1003，获取流速值;控制器通过设置在待测管道以及介质循环管路中的流量计得知待测管道以及运行补偿装置中的实际流量，并计算得到实际的流速值；
步骤1004，待测管道以及介质循环管路中的流速是否相等；
控制器判断待测管道以及介质循环管路中的流速是否相等，如果相等，执行步骤1005，如果不相等，返回步骤1002，继续对循环栗的转速进行调节；
步骤1005，读取比较温度值；
控制器通过设置在待测管道和参考板上温度传感器读取待测管道和参考板的实时温度值，并对温度值进行比较；
步骤1006，温度值大小的判断；
控制器判断待测管道的表面温度值是否大于参考板的表面温度值，如果待测管道的表面温度值大于考板的表面温度值，则执行步骤1007，否则返回步骤1005;
步骤1007，启动加热器；
控制器控制将加热管的供电回路接通，加热管通电后对运行补偿装置中的介质进行加执.JtW ，
步骤1008，记录实时数据；
在加热管加热的过程中，控制器按照预定的采集间隔对待测管道和参考板上捕捉电极的电势进行多次采集，并同时记录待测管道和参考板上捕捉电极每组电势值所对应的温度值和时间；
步骤1009，温度值大小的判断；
控制器判断待测管道表面的温度值是否小于参考板表面温度值，如果待测管道表面的温度值小于参考板表面温度值，则执行步骤1010，否则返回步骤1007;
步骤1010，结束；
数据采集结束，控制器控制循环栗以及加热管停止工作，并对采集到的数据进行分析。
[0016]优选的，所述的数据分析处理流程，包括如下步骤:
步骤2001、在控制器对所有数据采集完成之后，对采集到的温度值进行比对，确定待测管道表面的温度值与参考板表面温度值相等的时刻SI;
步骤2002，根据步骤2001中所确定的时刻SI，找出该SI时刻所对应的待测管道与参考板在相同时刻所对应的电势值；
步骤2003，根据参考板在SI时刻的输出，对应得到待测管道在SI时刻所对应的电势偏差;
步骤2004，通过步骤2003中所得到的电势偏差与待测管道未腐蚀时的原始数据进行比较，得到待测管道因受到腐蚀而造成的电势偏差，对待测管道的腐蚀程度进行推算。
[0017]与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是:
1、在本降低电场指纹法测试温度误差的装置中，通过设置运行补偿装置，并在运行补偿装置中设置介质循环单元和温度补偿单元，使得在进行捕捉电极的电压采集时，通过参考板将温度对待测管道的影响