一种铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，包括电连接的扫查探头和测试仪，其中，扫查探头包括壳体、磁敏元件和励磁组件，壳体包括一扫查部和一安装部，扫查部为壳体一端内陷形成，安放于被测管道外壁以沿被测管道扫查；安装部设置在扫查部上方，磁敏元件和励磁组件均设于安装部内且分别与测试仪电连接。与现有技术相比，该铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置结构简单，加工制造方便，具备良好的经济性，且检测灵敏度高、速度快，所测得的缺陷信号直观，检测结果准确可靠，采用管道外部扫查的方式进行检测，使用灵活，操作方便快捷，省时省力；因此，其应用前景十分广阔。
【专利说明】一种铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种检测装置，具体说，是涉及一种铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，属于无损检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]无损检测技术即非破坏性检测技术，就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下，为获取与待测物的品质有关的内容、性质或成分等物理、化学情报所采用的检测方法。无损检测技术是在物理学、材料科学、断裂力学、机械工程、电子学、信号处理器技术、信息技术以及人工智能等学科的基础上发展起来的一门应用工程技术，随着现代工业和科学技术的发展，无损检测技术正日益受到各个工业领域和科学研究部门的重视，不仅在产品质量控制中其不可替代的作用已为众多科技人员和企业界所认同，而且对运行中设备的在役检查也发挥着重要作用。
[0003]无损检测是利用声、光、磁和电的特性，在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷大小，位置，性质和数量等信息，通常具备以下特点:第一是具有非破坏性，它在做检测时不会损害被检测对象的使用性能；第二具有全面性，由于检测是非破坏性，因此允许对被检测对象进行100%的全面检测，这是破坏性检测办不到的；第三具有全程性，破坏性检测一般只适用于对原材料进行检测，如机械工程中普遍采用的拉伸、压缩、弯曲等，破坏性检验都是针对制造用原材料进行的，对于产成品和在用品，除非不准备让其继续服役，否则是不能进行破坏性检测的，而无损检测因不损坏被检测对象的使用性能，因此，它不仅可对制造用原材料，各中间工艺环节、直至最终产成品进行全程检测，也可对服役中的设备进行检测。
[0004]常用的无损检测方法有目视检测、超声检测、漏磁检测、红外检测、涡流检测、声发射检测、射线照相检测、磁粉检测、液体渗透检测、交流场测量技术、远场测试检测方法等，其中，漏磁检测是十分重要的无损检测方法之一，其应用十分广泛，占据重要地位。
[0005]漏磁检测是指铁磁性材料被磁化后，因试件表面或近表面的缺陷而在其表面形成漏磁场，人们可以通过检测漏磁场的变化进而发现缺陷。所谓漏磁场是指当被检测材料存在切割磁力线的缺陷时，材料表面的缺陷或组织状态变化会使磁导率发生变化，由于缺陷的磁导率很小，磁阻很大，使磁路中的磁通发生畸变，磁感应线流向会发生变化，除了部分磁通会直接通过缺陷或材料内部来绕过缺陷，还有部分磁通会泄漏到材料表面上空，通过空气绕过缺陷再进入材料，于是就在材料表面形成了漏磁场。
[0006]漏磁检测技术正是基于上述漏磁场原理逐渐发展成的一套独立、完整且可有效应用于工程实例的检测原理，即:将被测铁磁性材料磁化后，若材料内部材质连续、均匀，材料中的磁感应线会被约束在材料中，磁通平行于材料表面，被检材料表面几乎没有磁场；如果被磁化材料有缺陷,其磁导率很小、磁阻很大,使磁路中的磁通发生畸变,其感应线会发生变化，部分磁通直接通过缺陷或从材料内部绕过缺陷，还有部分磁通会泄露到材料表面的空间中，从而在材料表面缺陷处形成漏磁场，利用磁感应传感器(如霍尔传感器)可获取漏磁场信号，然后送入信号处理器进行信号处理，对漏磁场磁通密度分量进行分析，可得出被测材料的相应缺陷特征。该种检测方法可降低检测工作的劳动强度，提高检测结果的可靠性，减少人为因素的影响，适用面较广。
[0007]石化、能源等诸多领域中所应用的工业管道往往处于恶劣的工作环境中，在长期运行过程中容易受到输送介质、空气、温度和应力等多种因素的影响，产生腐蚀和材料退化等缺陷，由此引发的管道泄漏和爆炸事故往往给企业带来严重的经济损失和灾难性的打击，并造成极其严重的环境污染，因此，需要定期对工业管道进行检测和维护，漏磁检测作为一种较佳的无损检测方法得到了广泛的应用。常规的漏磁检测装置通常采用前后两个环形磁铁固定在一个圆柱形铁芯的两端，磁铁的表面安装有环形钢刷，由钢刷跟管道内壁紧密接触来导通整个磁回路，此外，在磁铁钢刷的中间位置还周向布置有一圈探头，探头靠弹簧固定在铁芯上面，以实现探测功能。该种检测装置不仅结构复杂，尺寸较大，加工制造和装配均费时费力，造价昂贵不经济，且由于钢刷的导磁损失较大，影响检测结果的准确性与精确度。此外，常规的检测装置由于结构原因，在对管道进行检测时往往需要从管道内部穿过以进行全面探伤，操作过程十分麻烦，且一旦管道内壁中出现氧化皮堆积，检测装置便无法通过，从而导致检测中断，不能及时完成检测探伤过程，严重影响检测进度，浪费人力物力，不具备良好的推广价值。
[0008]因此，一种结构简单、操作方便且采用管道外部扫查方式进行检测的新型检测装置亟待推出。
实用新型内容
[0009]针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，该检测装置结构简单，操作方便快捷，检测结果准确可靠。
[0010]为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0011]一种铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，包括电连接的扫查探头和测试仪，其中，扫查探头包括壳体、磁敏元件和励磁组件，壳体包括一扫查部和一安装部，扫查部为壳体一端内陷形成，安放于被测管道外壁以沿被测管道扫查；安装部设置在扫查部上方，磁敏元件和励磁组件均设于安装部内且分别与测试仪电连接。
[0012]优选地，扫查部与被测管道外壁贴合并以扫查的方式进行无损检测，扫查部的横截面优选为倒U形。
[0013]优选地，安装部为一中空腔体，为了加工方便，腔体优选为长方体腔体或圆柱腔体。
[0014]优选地，励磁组件和磁敏元件分别安装在腔体上下两端，磁敏元件设置在励磁组件正下方，且位于扫查部的正上方，用于接收被测管道缺陷处产生的漏磁场信号。
[0015]优选地，磁敏元件为现有技术中任一能够根据磁场的强弱的变化产生对应的变化的元件，如霍尔元件、线圈等，具体可视实施环境而定。
[0016]优选地，励磁组件包括磁轭和激励线圈，激励线圈均匀缠绕在磁轭上并与信号处理器电连接，在检测时励磁组件可产生激励磁场使被测管道局部磁化。
[0017]更优选地，磁轭的形状包括但不限于E字形、I字形或C字形。
[0018]更优选地，磁轭的形状为C字形。
[0019]进一步优选地，为了形成磁回路，C字形磁轭采用开口朝壳体底部的方式安装。
[0020]更优选地，磁轭的材料采用导磁率高的软磁合金。
[0021]更优选地，磁轭采用硅钢片。
[0022]优选地，测试仪包括顺次电连接的信号放大器、滤波器、相位处理电路以及信号处理器，磁敏元件与信号放大器电连接，励磁组件与信号处理器电连接，信号处理器控制励磁组件自动励磁，磁敏元件从被测管道外壁获得缺陷信号，经信号放大器低噪放大后送入滤波器，滤波器滤除各种干扰信号后再经相位处理电路进行相位放大，最后由信号处理器对采集的数字信号进行分析处理。
[0023]更优选地，测试仪上还设有一显示屏，显示屏优选为液晶触摸显示屏，显示屏与信号处理器数据连接，以显示被测管道缺陷实况。
[0024]优选地，为了减少扫查探头的总重量，以减轻操作者的负担，壳体材料采用硬质塑料。
[0025]优选地，为了使该检测装置更好持握，方便人工手动操作，壳体上还设有一手柄，考虑到美观性与持握方便性，手柄设置在壳体中部。
[0026]更优选地，为了增加操作者的持握舒适度，可在手柄上设置一层减压防磨布。
[0027]与现有技术相比，本实用新型提供一种铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，该检测装置结构简单，加工制造方便，具备良好的经济性；检测灵敏度高、速度快，所测得的缺陷信号直观，检测结果准确可靠；采用管道外部扫查的方式进行检测，使用灵活，操作方便快捷，省时省力；因此，具备良好的应用前景与推广价值。
[0028]附件说明
[0029]图1为本实用新型提供的铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置的优选实施方式的结构示意图；
[0030]图2为本实用新型提供的铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置的优选实施方式的扫查探头剖视图；
[0031]图3为本实用新型提供的铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置的优选实施方式的扫查探头侧视图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合实施方式及附图对本实用新型作进一步详细、完整地说明。
[0033]图1至图3，为本实用新型提供的一种铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置的优选实施方式示意图。如图1至图3所示，该铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置包括电连接的扫查探头I和测试仪2，其中，扫查探头I包括壳体101、磁敏元件102和励磁组件103，壳体101包括一安装部1011和一扫查部1012，安装部1011位于扫查部1012上方，磁敏元件102和励磁组件103均设于安装部1011内且分别与测试仪2电连接，扫查部1012为壳体101 —端内陷形成，用以沿被测管道外壁扫查。
[0034]作为一种优选实施方式，为与被测管道配合以进行无损检测，扫查部1012的横截面形状为倒U形，安装部1011为一长方体中空腔体，磁敏元件102和励磁组件103分别设置在长方体腔体上下两端，磁敏元件102设置在励磁组件103正下方，且位于扫查部1012的正上方，用于接收被测管道缺陷处产生的漏磁场信号;磁敏元件102采用精度高、线性度好的霍尔元件；励磁组件103包括磁轭1031和激励线圈1032，激励线圈1032均匀缠绕在磁轭1031上并与信号处理器204电连接，在检测时励磁组件103可产生激励磁场使被测管道局部磁化。
[0035]具体地，测试仪2包括顺次电连接的信号放大器201、滤波器202、相位处理电路203以及信号处理器204，磁敏元件102与信号放大器201电连接，励磁组件103与信号处理器204电连接，信号处理器204控制励磁组件103自动励磁，磁敏元件102从被测管道外壁获得缺陷信号，经信号放大器201低噪放大后送入滤波器202，滤波器202滤除各种干扰信号后再经相位处理电路203进行相位放大，最后由信号处理器204对采集的数字信号进行分析处理，此外，测试仪2上还设有一液晶触摸显示屏(图中未显示)，显示屏与信号处理器204数据连接，以显示被测管道缺陷实况。
[0036]值得一提的是，为了增加检测的灵敏度与准确性，磁轭1031采用导磁率高的硅钢片，而为了安装方便，节省空间，磁轭1031采用C字形硅钢片，在安装时，C字形硅钢片采用开口朝向壳体101底部的方式固定在安装部1011内。为了减少扫查探头I的总重量，以减轻操作者的负担，壳体101的材料采用硬质塑料。又为了使该检测装置更好持握，方便人工手动操作，壳体101上还设有一手柄1013，考虑到美观性与持握方便性，手柄1013设置在壳体101中部，而为了进一步增加操作者的持握舒适度，可在手柄1013上设置一层减压防磨布(图中未显示)。
[0037]当操作者使用该铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置对被测管道进行检测探伤时，仅需手持扫查探头I的手柄1013沿被测管道进行扫查，励磁组件103中的磁轭1031和激励线圈1032相互配合将磁场施于被测管道，使管壁局部磁化，当被检测区域管壁内表面存在腐蚀坑洞或裂纹时，该区域磁场产生畸变，形成与缺陷的性质和几何尺寸存在关联的漏磁场，扫查探头I中的磁敏元件102获得漏磁场分布状况后将其转化为可观察的电信号，电信号经低噪放大后送入滤波器202，以滤除各种干扰信号，再经相位处理后由信号处理器204对采集的数字信号进行分析处理，即可在显示屏上获得反映管道内壁缺陷的图形。
[0038]最后有必要在此说明的是:以上实施例只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，其特征在于:包括电连接的扫查探头和测试仪，其中，扫查探头包括壳体、磁敏元件和励磁组件，壳体包括一扫查部和一安装部，扫查部为壳体一端内陷形成；安装部设置在扫查部上方，磁敏元件和励磁组件均设于安装部内且分别与测试仪电连接。
2.根据权利要求1所述的铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，其特征在于:扫查部的横截面为倒U形。
3.根据权利要求1所述的铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，其特征在于:安装部为一中空腔体。
4.根据权利要求3所述的铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，其特征在于:安装部为长方体腔体或圆柱腔体。
5.根据权利要求3所述的铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，其特征在于:励磁组件和磁敏元件分别安装在腔体上下两端，磁敏元件设置在励磁组件正下方，且位于扫查部的正上方。
6.根据权利要求1所述的铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，其特征在于:励磁组件包括磁轭和激励线圈，激励线圈均匀缠绕在磁轭上并与测试仪电连接。
7.根据权利要求6所述的铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，其特征在于:磁轭为软磁I=1-Wl O
8.根据权利要求1所述的铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，其特征在于:测试仪包括顺次电连接的信号放大器、滤波器、相位处理电路以及信号处理器，磁敏元件与信号放大器电连接，励磁组件与信号处理器电连接，信号处理器控制励磁组件自动励磁。
9.根据权利要求8所述的铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，其特征在于:测试仪上设有一显示屏，显示屏与信号处理器数据连接，显示被测管道缺陷实况。
10.根据权利要求1-9任一所述的铁磁性管内壁腐蚀无损检测装置，其特征在于:壳体还包括一手柄，手柄设置在壳体中部。
【文档编号】G01N27/83GK204065016SQ201420484557
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】彭欣, 覃波 申请人:湘潭宏远电子科技有限公司