专利名称：埋地钢质管道腐蚀检测器探头的封装结构及其封装工艺方法
技术领域：
本发明是在线检测埋地钢质管道腐蚀程度的埋地钢质管道腐蚀检测器探头 的封装结构及其封装工艺方法，涉及测量磁变量、厚度线性尺寸的测量及管道系 统技术领域。
背景技术：
运营的埋地钢质管道，特别是运营时间较久的钢质管道都会存在一定程度的 腐蚀，为确保埋地管道运行安全，通常都要定期对管道作在线的腐蚀检测。目前 管道腐蚀检测均用内检测方式，主要是漏磁检测方法。它是由很多探头直接与管 道内壁接触而进行检测。由于探头是在管道输送介质中工作，既有介质的扰动， 又有探头过焊道时的冲击，为确保探头探测性能的可靠性，通常都要将探头封装。 现在探头的封装是釆用环氧树脂塑封，然后再外包封金属壳体。它虽可以使探头 完全与管道输送介质隔绝，不受介质的扰动，但因环氧树脂虽硬却脆，经不起频 繁的碰镎，不得已还需外包金属壳体，这样就加大了,探头的重量，也使探头弹簧 的弹力增加，弹簧的重量也增加。 一只探头增加些重量可能不会产生多大影响， 可是对检测器整体来说， 一般至少要有几十个探头，管径在l米以上的检测器就 要有几百个探头，如此多的探头，其总重量的增加就会很可观，进而检测器的环 圈也须增加强度和重量。由此而带来的问题不仅仅是探头的加工制造繁杂、成本 高，还使检测器的重量加大，增加了检测器推进的管道压力，也给检测时的操作 带来不便。如果管道输送介质是气体特别是天然气，不仅有上述问题存在，还有天然气 对探头元件的腐蚀问题,另外，天然气一旦进入封装里，极易发生爆炸，故必须 封装严密，不能让介质气体进入探头内。因此，封装的工艺也必须非常严格。发明内容本发明的目的是发明一种使埋地钢质管道腐蚀检测器探头重量减轻进而使 检测器整体重量减轻、对探头保护可靠的埋地钢质管道腐蚀检测器探头的封装结 构及其封装工艺方法。本发明釆用的是由封装材料单一封装的技术方案，即釆用聚氨酯材料将探头电子元件2注塑封装在其中。具体就是将探头电子元件2用聚氨酯注塑在聚氨酯块1里，用螺钉通过探头滑片和聚氨酯块1上的两个通孔把探头滑片固定于聚氨 酯块1的外侧(以检测器轴为里)，探头滑片和聚氨酯块1的中部有连接探头弹簧 的通孔，信号线3直接注塑在聚氨酯块1的前端。形成探头外侧为探头滑片、里 侧为聚氨酯封装的探头电路这样的结构。用聚氨酯材料封装就可免去外包金属壳 体，这是因为聚氨酯材料既有一定的硬度，又有较好的韧性，耐撞击。其中聚氨酯要选用既有一定硬度、也有一定韧性，邵尔硬度为80A以上的。釆用聚氨酯材料将探头电子元件2封装，必须封装严密，不能让介质气体进 入，因此，封装的工艺也必须非常严格、可靠。鉴此，本发明采取的封装工艺方法 是:采用在模具内浇注聚氨酯的方法，将按照封装的形状作好的模具放到硫化机 上预热，调配聚氨脂，取出预热好的模具,将电路板放置在模具内并定位,将聚氨脂 倒入模具内并浸满，把模具上盖对扣在下模上,放入硫化机加压、加热到一定时间 后取出放入硫化箱保温，成型后把模具定位销留下的孔用环氧树脂填满即可。具体是将按照封装的形状作好的模具放到硫化机上预热到12(TC，电路板 放置在模具内并定位孔要彻底穿到模具定位销的台阶处，电缆线顺到模具的沟槽 内，将聚氨脂倒入模具内并浸满，不留空隙，模具上盖对扣在下模上后放入硫化 机加压到5 10MPa、加热到12(TC，20分钟后取出放入硫化箱保温24小时。其中模具内的电路板定位方法为将电路板正面朝上，四孔对准模具内的四个 定位销轻轻压入。其中模具定位销留下的孔用环氧树脂填充的方法为用大号的注射器进行， 注射器吸入环氧树脂，注射时将针头伸入到孔的底部，以免将空气封在里面。为了封装件的表面干净无杂质，浇注前先将模具内表面清理干净。为了封装件的表面光滑，浇注前在模具内表面喷涂脱模剂。可见，本发明对探头的封装工艺方法可行、可靠，使探头封装安全可靠、耐 冲击、耐用，探头自重小，减轻了检测器重量，降低了造价。
图1探头封装结构正视图 图2探头封装结构俯视图 图3探头封装结构侧视图 图4探头封装结构仰视图 其中1—聚氨酯块 2—电子元件3—^言号线 4一定位孔具体实施方式
实施例.以01016mm管道漏磁腐蚀检测器的探头封装结构为例，说明本发明 的具体实施方式
。由于在此检测器中有200个探头，所以每个探头在周向只有不 到15mm的间隔。故将探头的电路元、器件2由聚氨酯80A注塑在13XllX45m 的长方体内，用螺钉通过探头滑片和聚氨酯块1上的两个通孔把探头滑片固定于 聚氨酯块1的外侧(以检测器轴为里)，探头滑片和聚氨酯块1的中部有连接探头 弹簧的通孔，信号线3直接注塑在聚氨酯块1的前端。具体封装工艺方法是浇注前先将模具内表面清理干净；在模具内表面喷涂脱模剂；将按照封装的形状作好的模具放到硫化机上预热到12(TC;同时调配聚氨脂；取出预热好的模具，将电路板小心地放置在模具内，电路板上下面不得颠倒， 且四个定位孔彻底穿到模具定位销的台阶处，电缆线理顺到模具的沟槽内；模具上盖对扣在下模上，检查电缆线是否放入模具的沟槽内，以免夹断；将模具放入硫化机加压到5 10MPa、加热到120'C，20分钟后取出放入硫化 箱保温24小时；待探头封装成型后，把模具定位销留下的孔用环氧树脂填充满，填充用大 号的注射器进行，注射器吸入环氧树脂，注射时将针头伸入到孔的底部，以免将 空气封在里面。这种封装结构的探头经①1016mm管道漏磁检测器多次近1000公里的工业现 场试验，证明封装可靠，耐冲击、耐用，并使整个检测器减轻了约15Kg的重量, 降低了检测器成本，也为操作使用带来方便。权利要求
1.一种检测埋地钢质管道腐蚀的埋地钢质管道腐蚀检测器探头的封装结构，包括将探头的电路封装于可塑性有机材料中，其特征是由聚氨酯封装探头。
2. 根据权利要求1所述的埋地钢质管道腐蚀检测器探头的封装结构，其特征 是将探头电路元、器件〔2〕用聚氨酯注塑在长方体里，用螺钉通过探头滑片和聚 氨酯长方体上的两个通孔把探头滑片固定于聚氨酯块〔1〕的外侧(以检测器轴为 里)，探头滑片和聚氨酯块〔1〕的中部有连接探头弹簧的通孔，信号线〔3〕直接 铸塑在长方体聚氨酯块〔1〕的前端。
3. —种用权利要求1所述埋地钢质管道腐蚀检测器探头封装结构的埋地钢 质管道腐蚀检测器探头的封装工艺方法，其特征是釆用在模具内浇注聚氨酯的方 法，将按照封装的形状作好的模具放到硫化机上预热，调配聚氨脂，取出预热好的 模具，将电路板放置在模具内并定位,将聚氨脂倒入模具内并浸满，把模具上盖对 扣在下模上，放入硫化机加压、加热到一定时间后取出放入硫化箱保温，成型后把 模具定位销留下的孔用环氧树脂填满。
4. 根据权利要求3所述的埋地钢质管道腐蚀检测器探头的封装工艺方法，其 特征是将按照封装的形状作好的模具放到硫化机上预热到12(TC，电路板放置在 模具内并定位孔要彻底穿到模具定位销的4阶处，电缆线顺到模具的沟槽内，将 聚氨脂倒入模具内并浸满，不留空隙，模具上盖对扣在下模上后放入硫化机加压 至!]5~ 1 0MPa、加热到12(TC，20分钟后取出放入硫化箱保温24小时。
5. 根据权利要求3或4所述的埋地钢质管道腐蚀检测器探头的封装工艺方 法，其特征是所述模具内的电路板定位方法为将电路板正面朝上，四孔对准模具 内的四个定位销轻轻压入。
6. 根据权利要求3或4所述的埋地钢质管道腐蚀检测器探头的封装工艺方 法，其特征是所述模具定位销留下的孔用环氧树脂填充的方法为用大号的注射器 进行，注射器吸入环氧树脂，注射时将针头伸入到孔的底部。
7. 根据权利要求3或4所述的埋地钢质管道腐蚀检测器探头的封装工艺方 法，其特征是浇注前先将模具内表面清理干净。
8. 根据权利要求3或4所述的埋地钢质管道腐蚀检测器探头的封装工艺方 法，其特征是浇注前在模具内表面喷涂脱模剂。
全文摘要
本发明是在线检测埋地钢质管道腐蚀程度的埋地钢质管道腐蚀检测器探头的封装结构及其封装工艺方法，涉及测量磁变量、厚度线性尺寸的测量及管道系统技术领域。它是由聚氨酯封装探头，封装工艺方法是将按封装形状作好的模具放到硫化机上预热到120℃，电路板放置在模具内并定位孔彻底穿到模具定位销的台阶处，电缆线顺到模具的沟槽内，将聚氨脂倒入模具内并浸满，模具上盖对扣在下模上后放入硫化机加压到5～10MPa、加热到120℃，20分钟后取出放入硫化箱保温24小时。本发明对探头的封装工艺方法可行、可靠，使探头封装安全可靠、耐冲击、耐用，探头自重小，减轻了检测器重量，降低了造价。
文档编号G01N27/85GK101319984SQ20071010023
公开日2008年12月10日 申请日期2007年6月6日 优先权日2007年6月6日
发明者周燕萍, 李久春, 李育忠, 杨博霖, 田爱民, 莹 金 申请人:中国石油天然气集团公司;中国石油天然气管道局