一种基于电涡流效应的金属管道多点在线探伤装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无损检测领域，尤其是一种基于电涡流效应的金属管道多点在线探伤装置及方法。
【背景技术】
[0002]在工业生产中，许多金属管道由于长期运行在高温、高压以及化学腐蚀的恶劣工作环境下，常会造成内壁的损伤或脱落，导致整个工艺生产无法顺利的进行，给安全生产带来隐患，近年来，工业系统中许多重大事故也都与金属管道的内部损伤密切相关。现有技术中，为金属管道进行无损伤检测常用的方法:第一是射线检测，该检测需要人工进行检测且对检测时会对工作人员产生较大的辐射；第二是超声波检测，该检测易受到管体内流体的影响而出现误差；第三是温度场分布探伤检测，该检测易受环境的影响而出现检测误差；第四是磁粉检测，该检测会造成环境污染且操作复杂，第五是渗透检测，该检测需要清洗试件。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种无辐射、不受外界影响且可在线的基于电涡流效应的金属管道多点在线探伤装置及方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于电涡流效应的金属管道多点在线探伤装置，包括线圈传感器、电源模块和依次电路连接的电涡流信号处理模块、微处理器、双向通信模块，所述电涡流信号处理模块、微处理器均与电源模块电路连接。
[0005]进一步的，所述线圈传感器旁设置有防水外壳，所述电涡流信号处理模块、微处理器、双向通信模块、电源模块均安装在防水外壳内。
[0006]进一步的，所述线圈传感器的个数为多个且等间距安装在传感器基板上。
[0007]一种基于电涡流效应的金属管道多点在线探伤方法，包括以下步骤；
[0008]A、将传感器基板的两端分别安装在防水外壳的两侧，再将传感器基板、防水外壳套装在金属管道的外表面上；
[0009]B、线圈传感器安装在传感器基板上且与金属管道外表面接触，电涡流信号处理模块、微处理器、双向通信模块、电源模块安装在防水外壳内，将线圈传感器、电涡流信号处理模块、微处理器、双向通信模块依次连接，电涡流信号处理模块、微处理器均与电源模块连接；
[0010]C、双向通信模块连接上位机；
[0011]D、接通装置电源，电源模块为微处理器、双向通信模块和电涡流信号处理模块提供直流低压电源，微处理器控制电涡流信号处理模块激励安装在传感器基板上的线圈传感器使其在金属管道上产生电涡流效应，与此同时微处理器采集电涡流信号处理模块所测量的线圈传感器的Rp值(线圈的等效并联谐振阻抗)和L值(线圈的电感值)，所测量的值再通过双向通信模块传输给上位机显示和存储；上位机判断Rp值与L值的变化可通过显示程序反应当前位置处金属管道厚度的变化。
[0012]进一步的是，所述步骤D中电涡流信号处理模块对线圈传感器的激励方式为微处理器通过切换模拟开关分时实现电涡流信号处理模块所产生的激励信号与不同线圈传感器接通和断开。
[0013]发明的有益效果是:该装置无辐射，不受非金属防护层、结垢、内部流体、压力、温度等外界因素影响且可在线，无需人工对金属管道进行巡查检查，节约了劳动力；在表面涂层、潮湿和水底等恶劣环境下也能工作。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图；
[0015]图2是本发明安装在金属管道上时的结构示意图；
[0016]图3是本发明安装在金属管道弯曲位置上的结构示意图；
[0017]图4是本发明安装在金属罐体上的结构示意图；
[0018]图5是本发明安装在金属板材上的结构示意图。
[0019]图中所示:1-线圈传感器，2-传感器基板，3-防水外壳，4-电涡流信号处理模块，
5-双向通信模块，6-微处理器，7-电源模块，8-金属管道。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0021]如图1、2、3所示，一种基于电涡流效应的金属管道多点在线探伤装置，包括线圈传感器1、电源模块7和依次电路连接的电涡流信号处理模块4、微处理器6、双向通信模块5，所述电涡流信号处理模块4、微处理器6均与电源模块7电路连接。该装置在安装时，将线圈传感器I安装在金属管道8的外表面上，启动电源就让该装置启动工作。
[0022]所述双向通信模块5连接一个上位机，上位机可显示和储存双向通信模块5传输到的数据，上位机可与双向通信模块5远距离连接。在工作时，电源模块7为电涡流信号处理模块4、微处理器6、双向通信模块5提供直流低压电源，这样金属管道8上产生电涡流效应；此时微处理器6采集电涡流信号处理模块4所测量的线圈传感器I的Rp值(线圈的等效并联谐振阻抗)和L值(线圈的电感值)，微处理器6将Rp值和L值通过双向通信模块5传输给上位机，上位机上储存和显示Rp值、L值；当金属管道8有损伤时，Rp值、L值就会产生变化，工作人员立即可知道当年位置处金属管道8的厚度发生变化。
[0023]该装置在使用过程中不会产生辐射，且是通过电涡流效应来检测无损的，所以该装置不会受到外界环境的影响；该装置结构简单，可以金属管道8上多个位置安装，从对金属管道8进行全方位的检测，不需要工作人员对金属管道8进行巡视检测，节约了人工。该装置也不会受到非金属防护层、结垢、内部流体的影响。
[0024]为了让该装置适用于各种复杂的工作环境中，因此优选的实施方式是，所述线圈传感器I旁设置有防水外壳3，所述电涡流信号处理模块4、微处理器6、双向通信模块5、电源模块7均安装在防水外壳3内。防水外壳3可起到防水防潮的作用，这样该装置也可以在潮湿、水底等恶劣的环境下开展检查工作。
[0025]为了便于线圈传感器I的安装，优选的实施方式，所述防水外壳3外设置有传感器基板2，所述线圈传感器I安装在传感器基板2上。如图2所示，传感器基板2就可以套装在金属管道8的外表面上，线圈传感器I就安装在传感器基板2上且与金属管道8外壁接触。
[0026]优选的实施方式，所述线圈传感器I的个数为多个且等