专利名称：探针呈矩阵分布的金属面壁厚检测仪及其测量方法
技术领域：
本发明涉及一种新型无损检测装置及方法，具体地说是一种探针呈矩阵分布的金属面壁厚检测仪及其测量方法。
背景技术：
近年来国内石化企业大量炼制高硫、高酸原油，使设备腐蚀加剧，所带来的问题也愈加严重，为了防止事故发生，需要加强设备腐蚀监测，尤其对设备壁厚的大面积实时检测是目前企业迫切需要的。目前对设备壁厚的检测主要采用的是超声波检测，超声波测厚需要耦合剂，检测时是测量点壁厚，不仅测量时间长、工作效率低，而且测量误差大、灵敏度不闻。
发明内容
本发明的目的在于提供一种灵敏度高、检测面积大、寿命长的探针呈矩阵分布的金属面壁厚检测仪及其测量方法。采用的技术方案是:
探针呈矩阵分布的金属面壁厚检测仪，包括探针组、采集器及检测电路，其特征在于所述的探针组由多个呈矩阵分布的探针构成，探针为柱状电极，用于测试金属的壁厚；所述的补偿试块设置在被测管道的表面，其一端与被测管道紧密连接，用于腐蚀试片的温度补偿；所述的激励信号电极，用于提供激励信号；所述的探针通过连接器与采集器连接；所述采集器包括:壳体、连接器接口及通讯线接口，采集器与上位机进行通讯连接；检测电路设置在电路板上，电路板设于壳体密闭空间内。所述检测电路包括:柱状电极的电极间被测金属的电阻及补偿试块电阻，二者串联后与恒流源相连，在被测金属的电阻及补偿试块电阻上产生的电压信号采用差分输入的方式分别送至第I放大器及第2放大器的输入端，第I放大器及第2放大器的输出信号经再次放大、调制及A/D转换后与中央处理器的信号输入端相连，中央处理器根据输入信号的大小控制恒流源的输出，通过通讯单元与上位计算机进行通讯连接；所述被测金属、柱状电极及补偿试块为同种金属材质。本发明的探针呈矩阵分布的金属腐蚀面壁厚测量方法，其特征在于包括以下步骤: 将被测金属及补偿试块同时置于温度相同的检测介质中；在被测金属及补偿试块组成的串联回路中施加同一激励信号；通过被测金属电阻及补偿试块电阻获取被测金属及补偿试块两端的响应电压，以差分输入的方式送至检测电路；
权利要求
1.探针呈矩阵分布的金属面壁厚检测仪，包括探针组、采集器及检测电路，其特征在于所述的探针组由多个呈矩阵分布的探针构成，探针为柱状电极，用于测试金属的壁厚；所述的补偿试块设置在被测管道的表面，其一端与被测管道紧密连接，用于腐蚀试片的温度补偿；所述的激励信号电极，用于提供激励信号；所述的探针通过连接器与采集器连接；所述采集器包括:壳体、连接器接口及通讯线接口，采集器与上位机进行通讯连接；检测电路设置在电路板上，电路板设于壳体密闭空间内；所述检测电路包括:柱状电极的电极间被测金属的电阻及补偿试块电阻，二者串联后与恒流源相连，在被测金属的电阻及补偿试块电阻上产生的电压信号采用差分输入的方式分别送至第I放大器及第2放大器的输入端，第I放大器及第2放大器的输出信号经再次放大、调制及A/D转换后与中央处理器的信号输入端相连，中央处理器根据输入信号的大小控制恒流源的输出，通过通讯单元与上位计算机进行通讯连接；所述被测金属、柱状电极及补偿试块为同种金属材质。
2.探针呈矩阵分布的金属面壁厚测量方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将被测金属及补偿试块，同时置于温度相同的检测介质中； (2)对被测金属及补偿试块施加同一激励信号；获取被测金属及补偿试块两端的激励响应信号，计算被测金属的减薄量； (3)根据上述减薄量求出金属的腐蚀速率。
3.按权利要求2所述的探针呈矩阵分布的金属面壁厚检测方法，其特征是: 通过公式:
全文摘要
探针呈矩阵分布的金属面壁厚检测仪及其测量方法，这种方法主要用来检测各种形式的腐蚀，也可检测大多数的裂纹以及监控腐蚀和裂纹的扩展。其原理是将探针和电极在待测区布置成阵列，对电极施加同一激励信号；然后测量通过金属结构电场的微小变化，用测得的电压值与初始设定的测量值进行比较，依此来检测由于腐蚀等引起的金属损失、裂纹、凹坑或凹槽。本发明可应用于储藏罐或其他金属建筑物上。本发明有很高的灵敏度和精确度，可在早期探测到腐蚀减薄的改变，从而可在腐蚀损害发生之前优化预防措施。本发明可用于高温工况，而没有温度漂移和降低精度的问题，具有测量误差小、灵敏度高，抗干扰能力强，适用范围广等优点，能够实现远程在线测量。
文档编号G01B7/06GK103196357SQ20121000199
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者吴涛, 郑丽群, 王兴旭, 杨永宽 申请人:沈阳中科韦尔腐蚀控制技术有限公司