专利名称：系泊钢缆无损检测装置和方法
技术领域：
本发明涉及钢缆检测领域，特别是涉及一种系泊钢缆无损检测装置和方法。
背景技术：
钢缆被广泛应用于包括系泊系统在内的众多场合。1984年，美国研究人员曾对 8000多个从钢缆实验室和应用现场获取的记录进行统计分析，结果表明正在使用的钢缆中，大约有10%其强度损耗超过15%，其中20%以上强度损耗超过额定强度的30%，换句话说，工作中的钢缆中大约10%工作在具有潜在危险的状态，其中2%以上工作在相当危险的状态；另一方面，已被更换下来的钢缆中，70%以上仅有很少甚至没有强度损耗。日本的统计结果也表明更换下来的钢缆中，50%以上其强度达新品的90%以上，还有不少超过100%，也即它们还使用在磨合期。浮式处理装置(又称FPS0)是全海式油田开发的核心单元，是集油气水处理、生活、 发电、热站和原油外输与一体的极为复杂的生产装置，FPSO在油田的整个开发过程中往往扮演着重要角色，一旦出现问题将造成极为严重的后果。目前我国的FPSO大多采用转塔式系泊系统，实践证明要保证此类FPSO的安全，必须先保证其单点系泊系统的安全；因此单点系泊系统的安全性对于FPSO至关重要。通过检验和使用经验发现，系泊系统钢缆是整个单点系泊系统的最薄弱环节，除了在日常使用中经常发生断丝和磨损外，在早期的安装过程中也经常使锚缆受到损伤，这些损伤都使得其强度大大降低。同时，由于单点系泊系统经常被设计成不解脱，更换锚缆不但影响生产，而且费用和成本也很大。所以如何科学、准确的评估受损锚缆的强度，具有非常重要的意义。系泊钢缆无损检测和评价就是在不破坏系泊钢缆使用状态的情况下，应用一定的检测技术和分析方法，对系泊钢缆的状态特性加以测定，并按一定的准则对其评价的过程。 其中，系泊钢缆检测仪和检测结果是最根本的，只有准确获取系泊钢缆损伤缺陷的状态，才谈得上进一步对系泊钢缆的评价。目前已有的技术对钢缆进行无损探伤和定量检测，主要是针对陆地上使用的钢缆的一些检验和检测方案，而对于系泊钢缆的无损检验往往是通过潜水员在水下观测，但这种检测方法存在不可靠性和局限性。一方面，由于系泊钢缆所处环境恶劣，钢缆中断丝、腐蚀磨损等问题要比预料得多，另一方面，内部已经正在劣化的钢缆从外表根本看不出来，因此，现行的检验方法存在着一定的盲目性和风险性。由于钢缆检测手段和方法的不完善，目前系泊钢缆的使用现状是，虽然花费很大的精力和时间进行系泊钢缆的各项检验和检测， 但是事故仍然经常发生；即使不惜巨大浪费实行定期更换，也让人有某种程度的担心。这就需要提供一种更加准确、可靠的系泊钢缆检测方案，使得检测人员能根据确切的检测结果判断在役系泊钢缆的残余强度，并在一定的情况下实测该系泊钢缆的破断拉力，掌握真正的安全系数。掌握了真正的安全系数既可确保安全运行，又能决定更换日期，这将有利于安全生产，节约资源，以及有效利用资源。
发明内容
本发明的主要目的就是针对现有技术的不足，提供一种适用于在各种水深环境下准确可靠地检测系泊钢缆的无损检测装置和方法。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种系泊钢缆无损检测装置，包括远程操纵潜水器、系泊钢缆无损检测仪和控制工具包，所述系泊钢缆无损检测仪安装在所述远程操纵潜水器上，所述系泊钢缆无损检测仪包括信号处理及采集部分和检测部分，所述信号处理及采集部分设置在防水壳体内，所述防水壳体安装在所述远程操纵潜水器上，所述检测部分可操纵地通过所述控制工具包与所述远程操纵潜水器上的运动控制机构连接，所述远程操纵潜水器用于在水下环境运载所述系泊钢缆无损检测仪，所述系泊钢缆无损检测仪由所述远程操纵潜水器带到水下系泊钢缆所在位置时，所述检测部分在所述控制工具包的引领下对钢缆进行在线检测，检测到的数据传送到所述信号处理及采集部分。优选地，所述检测部分为在待测钢缆处产生磁场并检测钢缆漏磁信号的装置，所述检测部分的主体包括第一半环和第二半环，所述第一半环和所述第二半环以可开合的方式活动连接且合拢时界定套管形空间，所述控制工具包包括与第一半环相连的传动杆件和用于驱动所述传动杆件的驱动模块，所述传动杆件的运动使得所述第一半环与所述第二半环打开或闭合，所述驱动模块优选为液压油缸。优选地，所述控制工具包还包括轴杆，所述轴杆的一端可旋转地安装在远程操纵潜水器上并耦合到所述运动控制机构，所述轴杆的另一端耦合到所述检测部分并配置成所述轴杆的旋转使得所述检测部分在垂直所述轴杆的平面上转动。优选地，所述控制工具包还包括铰接杆，所述铰接杆的一端可枢转地安装在远程操纵潜水器上并耦合到所述运动控制机构，所述铰接杆的另一端耦合到所述检测部分并配置成所述铰接杆的转动使得所述检测部分围绕所述铰接杆的铰接部转动。优选地，所述控制工具包还包括轴杆和铰接杆，所述轴杆的一端可旋转地安装在远程操纵潜水器上并耦合到所述运动控制机构，所述轴杆的另一端耦合到所述检测部分并配置成所述轴杆的旋转使得所述检测部分在垂直所述轴杆的平面上转动，所述铰接杆为中空筒状，所述铰接杆的一端可枢转地安装在远程操纵潜水器上并耦合到所述运动控制机构，所述轴杆套置于所述铰接杆内部，所述铰接杆的转动使得所述轴杆连同所述检测部分围绕所述铰接杆的铰接部转动。优选地，所述信号处理及采集部分具有USB接口，所述防水壳体上为所述USB接口开设有可开闭的读取窗。一种系泊钢缆无损检测方法，包括以下步骤
a.将包括信号处理及采集部分和检测部分的系泊钢缆无损检测仪安装在远程操纵潜水器上，其中将所述信号处理及采集部分安置在防水壳体内，通过所述控制工具包将所述检测部分可操纵地与所述远程操纵潜水器上的运动控制机构连接；
b.操纵远程操纵潜水器运送所述系泊钢缆无损检测仪进入水下环境，将所述系泊钢缆无损检测仪带到系泊钢缆所在位置时，通过所述运动控制机构和所述控制工具包，引领所述检测部分对钢缆进行在线检测，所述检测部分将检测到的数据传送到所述信号处理及采集部分；
c.操纵远程操纵潜水器携采集到数据的所述系泊钢缆无损检测仪返回水面。优选地，步骤b中所述检测部分在待测钢缆处产生磁场并检测钢缆漏磁信号，所述检测部分的主体包括第一半环和第二半环，所述引领所述检测部分对钢缆进行在线检测进一步包括通过所述控制工具包中的驱动模块驱动传动杆件，打开连接在所述传动杆件上的所述第一半环，将所述第一半环和所述第一半环扣合在待测钢缆上，并沿钢缆长度方向移动以实施检测。更优选地，所述引领所述检测部分对钢缆进行在线检测进一步包括在第一半环和第二半环扣合钢缆前，通过所述运动控制机构控制可旋转地安装在远程操纵潜水器上的轴杆旋转，带动所述检测部分旋转以便所述检测部分与钢缆的长度方向平行。更优选地，所述引领所述检测部分对钢缆进行在线检测进一步包括在第一半环和第二半环扣合钢缆前，通过所述运动控制机构控制可枢转地安装在远程操纵潜水器上的铰接杆枢转，带动所述检测部分围绕所述铰接杆的铰接部转动以便所述检测部分与钢缆的长度方向平行。
本发明有益的技术效果是
本发明中采用远程操纵潜水器(Remote Operate Vehicles，以下简称R0V)、系泊钢缆无损检测仪和控制工具包(或称ROV工具包)，通过ROV在水下环境运载系泊钢缆无损检测仪，由ROV带到水下系泊钢缆所在位置时，系泊钢缆无损检测仪的检测部分(传感器部分)在控制工具包的引领下对钢缆进行在线检测，检测到的数据传送到无损检测仪的信号处理及采集部分，再操纵ROV将检测结果带回，由此，本发明可有效实现深海系泊系统钢缆的实时检测，而通过获取准确可靠的在线检测数据，可以及早地对钢缆的无损探伤结果进行定量分析和科学评判，掌握在役系泊钢缆的残余强度。相比现有的通过人员潜水实地获取钢缆检测数据，本发明可适用于所有水下环境以及各种水深，对系泊钢缆的断丝、腐蚀和磨损都能进行全面和准确地检测而不受人力和安全因素的限制，具有显著的优点。
图1为本发明系泊钢缆无损检测装置一个实施例的框架示意图2为本发明一个实施例中的ROV工具包和系泊钢缆无损检测仪的检测部分的连接结构示意图3为本发明另一个实施例中的ROV工具包的结构示意图； 图4a-4b为图3所示ROV工具包中的铰接杆的俯视图和侧视图； 图5为本发明一个实施例中的检测部分的检测示意图； 图6为本发明一个实施例中的系泊钢缆无损检测仪的功能框图； 图7为本发明系泊钢缆无损检测方法一个实施例的流程图。
具体实施例方式以下通过实施例结合附图对本发明进行进一步的详细说明。请参阅图1，在一种实施例中，系泊钢缆无损检测装置包括ROV 100、控制工具包200和系泊钢缆无损检测仪300，所述系泊钢缆无损检测仪安装在所述ROV 100上，所述系泊钢缆无损检测仪300包括信号处理及采集部分(未图示)和检测部分，所述信号处理及采集部分设置在防水壳体(未图示)内，所述防水壳体安装在所述ROV 100上，所述检测部分可操纵地通过所述控制工具包与所述ROV 100上的运动控制机构(未图示)连接，所述ROV用于在水下环境运载所述系泊钢缆无损检测仪，所述系泊钢缆无损检测仪300由所述ROV带到水下系泊钢缆所在位置时，所述检测部分在所述控制工具包的引领下对钢缆进行在线检测，检测到的数据传送到所述信号处理及采集部分。较优地，所述系泊钢缆无损检测仪以可拆卸的方式安装在所述远程操纵潜水器上。请参阅图2，在优选的实施例里，所述检测部分为在待测钢缆处产生磁场并检测钢缆漏磁信号的装置，所述检测部分的主体包括第一半环101和第二半环102，所述第一半环和所述第二半环以可开合的方式活动连接且合拢时界定套管形空间，所述控制工具包包括与第一半环101相连的传动杆件201和用于驱动所述传动杆件的驱动模块202，所述传动杆件的运动使得所述第一半环101与所述第二半环打开或闭合，所述驱动模块202优选为液压油缸。所述检测部分还可以进一步包括安装在主体上的导轮，导轮可沿钢缆滚动以带动检测部分沿钢缆长度方向运动以便实施检测的。在较优的实施例里，所述控制工具包还包括轴杆(未图示)，所述轴杆的一端可旋转地安装在ROV上并耦合到所述运动控制机构，所述轴杆的另一端耦合到所述检测部分， 所述轴杆旋转时带动所述检测部分在垂直所述轴杆的平面上转动。如图3示，在较优的实施例里，所述控制工具包还包括铰接杆203，所述铰接杆203 的铰接端204可枢转地安装在ROV上并耦合到所述运动控制机构，所述铰接杆的另一端耦合到所述检测部分，所述铰接杆203枢转时带动所述检测部分围绕所述铰接杆的铰接端 204转动。如图2所示，驱动模块202可以安装在铰接杆203上。在一个实施例里，所述控制工具包同时包括轴杆和铰接杆203，所述轴杆的一端可旋转地安装在ROV上并耦合到所述运动控制机构，所述轴杆的另一端耦合到所述检测部分，所述轴杆的旋转可使所述检测部分在垂直所述轴杆的平面上转动，所述铰接杆203为中空筒状，所述铰接杆的一端可枢转地安装在ROV上并耦合到所述运动控制机构，所述轴杆套置于所述铰接杆203内部，所述铰接杆的枢转使得所述轴杆连同所述检测部分围绕所述铰接杆的铰接端204转动。按此配置，控制工具包可以同时利用轴杆和铰接杆调整检测部分的倾角，以便与钢缆的位置和走向相一致。铰接杆203的具体形态可参见图如和图4b。图5示意性地展示了一个实施例中的检测部分在检测钢缆时的操作情况。在优选的实施例里，所述信号处理及采集部分具有用于读写数据的USB接口，所述防水壳体上为所述USB接口单独开设有可开闭的读取窗，方便插入闪存盘快速地读取数据。在一个实施例中，系泊钢缆无损检测仪的功能框图如图6所示。该检测仪的工作原理如下
检测部分具有传感器，其可励磁而使钢缆磁化饱和。当受测钢缆通过传感部件时，传感部件中的高磁积能稀土钕铁硼永久磁钢轴向、快速、深度磁化钢缆并达到磁饱和；检测部分实施钢缆漏磁信号检测与采集，钢缆内外部的断丝、锈蚀、松股引发扩散的漏磁信号，由聚磁环集中并通过周围的磁敏元件获取。钢缆内外部的金属截面积的磨损变化引发的磁通量的变化，则被巧妙布置的磁敏元件获取。根据钢缆与传感部件的相对位移由光电位置编码器对数据处理部件发出采样指令。信号处理与采集部分包括预处理单元(未图示)、A D转换单元、微处理器、存储单元(未图示)和USB接口。其中预处理单元包括对采集的信号进行放大、滤波、整形等环节，所得模拟信号由 A D转换单元处理后转化为数字信号并输入存储单元。A/D转换单元可以用数据采集板，其可将经过预处理的传感器输出的模拟信号转换为可供计算机处理的数字信号，为实现缺陷的定量分析提供基础。微处理器可基于(例如)MMC软件协调各模块的工作，控制数据采样、数据格式转换和数据写入等。USB接口提供微处理器和移动存储设备例如闪存盘之间的通信通道，实现数据从微处理器到移动存储设备的传输；移动存储设备作为外部的采集终端，可从信号处理与采集部分记录和存储所有检测信息与数据，并将信息与数据转送至计算机。信号处理与采集部分的电源可采用DC/DC 二级稳压电源的供电方式，提高检测信号的信噪比和稳定性。在计算机上，可采用专用软件对检测结果进行分析诊断。例如基于理论推导、实验室和现场数据统计，基于多次的再学习，建立最小离散率的标准数学模型，对解压后的数字量进行分析处理，实时显示钢缆内外部的断丝，锈蚀、磨损、金属截面积变化的定性、定量的数值，按现行标准和规程提出诊断报告和治疗方案。另外，也可以采用信号处理软件，该软件在小波变换分析的基础上，连续、动态地观察测量数据信号及其变化情况，同时具有对信号进行定量分析的功能，可以对测量结果进行定量分析。在另一方面，本发明还提供一种系泊钢缆无损检测方法，参见图7，一种实施例的检测方法包括如下步骤
步骤a.将包括信号处理及采集部分和检测部分的系泊钢缆无损检测仪安装在ROV 上，其中将所述信号处理及采集部分安置在防水壳体内，通过所述控制工具包将所述检测部分可操纵地与所述ROV上的运动控制机构连接；
步骤b.操纵ROV运送所述系泊钢缆无损检测仪进入水下环境，将所述系泊钢缆无损检测仪带到系泊钢缆所在位置时，通过所述运动控制机构和所述控制工具包，引领所述检测部分对钢缆进行在线检测，所述检测部分将检测到的数据传送到所述信号处理及采集部分；
步骤c.操纵ROV携采集到数据的所述系泊钢缆无损检测仪返回水面。在一些实施例里，步骤b中所述检测部分在待测钢缆处产生磁场并检测钢缆漏磁信号，所述检测部分的主体包括第一半环和第二半环，所述引领所述检测部分对钢缆进行在线检测进一步包括通过所述控制工具包中的驱动模块驱动传动杆件，打开连接在所述传动杆件上的所述第一半环，将所述第一半环和所述第一半环扣合在待测钢缆上，并沿钢缆长度方向移动以实施检测。在较优的实施例里，所述引领所述检测部分对钢缆进行在线检测进一步包括在第一半环和第二半环扣合钢缆前，通过所述运动控制机构控制可旋转地安装在ROV上的轴
8杆旋转，带动所述检测部分旋转以便所述检测部分与钢缆的长度方向平行。在较优的实施例里，所述引领所述检测部分对钢缆进行在线检测进一步包括在第一半环和第二半环扣合钢缆前，通过所述运动控制机构控制可枢转地安装在ROV上的铰接杆枢转，带动所述检测部分围绕所述铰接杆的铰接部转动以便所述检测部分与钢缆的长度方向平行。更优选地，可同时利用铰接杆和轴杆调整检测部分的转动方向。在本发明方法的实施例中，均可参照于前述装置实施例的特征来进行优化配置。以下进一步说明各种实施例中可采用的检测及采集方案。采用磁检测方法检测系泊钢缆时，由于系泊钢缆的特殊性，表面极不规则，加之系泊钢缆的直径很大，采用陆上的传统方式进行检测就会造成磁场分布的不均勻性，使测量产生很大误差。因此，对系泊钢缆的磁化不能采取单回路励磁的方式，而优选采取周向多回路轴向励磁的磁化方式。对于周向多回路轴向励磁的磁化方式，主要考虑磁力线之间的干涉问题，由于磁场的非线性以及矢量性，多个磁场叠加之后，系泊钢缆中的磁化强度不一定增加，因此在磁路设计时合理布置磁路，可保证多回路磁化的效果。本发明的方法可包括实施断丝检测的步骤。断丝检测可采用漏磁检测方式，基于此方案的传感器由励磁装置和漏磁检测装置两部分组成。励磁装置将钢缆磁化至一定的磁场强度，通常采用永久磁钢作为励磁的磁源；漏磁检测装置探测断丝产生的扩散漏磁场，用于这类磁场检测的磁敏检测元件有感应线圈、霍尔元件、磁敏管等，感应线圈检测时的感应输出电压随线圈扫描磁场时速度的变化而变动，磁敏管的温漂影响较大，因此，基于霍尔效应的霍尔元件在检测这类磁场时比较优越。在系泊钢缆断丝检测时断丝断口向外扩散的漏磁场强度从断口处向外围呈空间负指数衰减，因而磁敏元件能够探测到的内部断丝磁场强度将十分微弱。另一方面，钢缆内层上的断丝产生的可被测量到的磁场因外层钢丝的屏蔽效应而变得更加微弱。优选地，可以实施聚磁检测，即在系泊钢缆断丝检测中采用基于聚磁检测技术的漏磁场测量方法，探测不同层次上的钢缆断丝产生的漏磁场，均布于钢缆周向的聚磁环将钢缆产生的漏磁场收集导向到霍尔元件中，让霍尔元件探测钢缆周向某一周向角范围内的平均磁场。根据本发明方法的优选实施例，还可包括磨损信号检测的步骤。一般情况下，对系泊钢缆的磨损检测采用测量钢缆主磁通的方法，在这种测量方法中，检测元件通常采用检测线圈，这就给钢缆现场检测带来两个问题，(1)由于线圈必须缠绕在钢缆上，造成传感器的安装极为麻烦；(2)检测线圈的灵敏度与钢缆相对于线圈的运行速度有关。采用霍尔元件测量磁场具有无速度影响的优点，且能获得绝对磁场的量值。但是，当将霍尔元件直接置于磁化钢缆的主磁路测量时，由于回路内的磁感应强度很大 (一般在0. 6 1. 0T)，霍尔元件的输出信号饱和，对微小的磁场变化将不敏感。为此，优选采用磁桥回磁路测量，将霍尔元件置于磁桥路中测量磁感应强度在平衡点处的微小变化(磁感应强度一般在士 IOOmT内)，从而保证霍尔元件的高灵敏度和线性度。在优选的实施例中，本发明的系泊钢缆无损检测方法还进一步包括基于检测信号对系泊钢缆缺陷进行定量分析的步骤，所述检测与定量分析包括以下内容
9标定一对于断丝检测，确定门限值，实现钢缆断丝的定量分析； 参数设置一提供不同结构的钢缆参数及定量分析所需的参数； 在线采集一当传感器沿钢缆运动时，光码盘发出外触发信号，将传感器的信号采集到计算机里，实现检测信号的等空间采样，保证定量分析； 历史数据一对以往采集到信号进行离线分析； 历史结果一对过去的分析结果进行重新显示； 波形分析一对采集到的信号进行波形显示。优选地，所述定量分析步骤包括以下至少一个方面的分析和处理过程 1、断丝信号的定量识别
系泊钢缆的断丝信号表现为突变信号，由于钢缆断丝缺陷分布状态与集中程度存在的不确定性直接影响着检测信号的变化，从而使得定量反映断丝状态的信息被包含在信号变化的多方面特征中，如信号的峰峰值、波形宽度、变化率等。因此，对于断丝缺陷定量识别， 采用基于特征抽取的方法提取信号的特征模式，然后进行模板匹配实现缺陷的定量分析。2、磨损缺陷的定量分析
根据磁桥回路检测原理可知钢缆的金属截面积Sw为5；=之―式^ ,所以当传感器测出恥后，钢缆的截面积Sw可由上式计算得到。系泊钢缆磨损对应的磁通量的变化量实际是整个磁路磁通变化的绝对变化，由理论分析可知，钢缆的磨损量与元件输出的信号幅值之间成正比例关系。由于元件在士 IOOmT 内的输出呈线性关系，为确保在实际测量过程中传感器有尽可能大的测量范围，在传感器设计阶段，应保证主磁路的磁特性与即将检测的钢缆的磁特性尽可能一致，也就是使流经平衡磁路中的磁通量接近于零。另外，系泊钢缆的磨损检测实际上是测量磁路中磁场的绝对强度，测量的是各点磨损的实际大小，因此，系泊钢缆变形以及断丝引起的漏磁场对检测结果会有很大影响，为此，必须在软件上采用平滑技术，减小突变漏磁场的影响。3、锈蚀的定量检测
系泊钢缆的锈蚀主要可以分为点蚀和腐蚀两类，锈蚀造成钢缆有效金属截面积的减少，不仅破断载荷要降低，而且由于应力裂纹引起发脆，使疲劳早期出现。显著的锈蚀还会降低钢缆的弹性。目前，对于系泊钢缆锈蚀的定量检测还缺乏有效的手段，在本发明优选的实施例中，采用当量锈蚀的概念对锈蚀实现定量评价。所谓当量锈蚀的概念是从钢缆的强度出发， 分析不同锈蚀程度对钢缆强度的影响，结合磁性检测的检测结果，给出一个定量指标，确定系泊钢缆的使用状况。在一个实施例里，特别来说，可包括以下优选步骤对于系泊钢缆的点蚀等局部缺陷通过漏磁场检测方法检出，将其信号强度与特征和断丝信号相比较，确定出钢缆的点蚀程度与钢缆断丝数之间的关系；对于钢缆的腐蚀等大范围的缺陷，采用磁桥回路原理将其检测出来，确定钢缆锈蚀后的有效金属截面积，结合系泊钢缆的强度理论， 给出系泊钢缆由于锈蚀造成的实际承载截面积。上述实施例中的系泊钢缆锈蚀定量检测方法可以有效和较准确地检测出锈蚀的程度。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种系泊钢缆无损检测装置，其特征在于，包括远程操纵潜水器、系泊钢缆无损检测仪和控制工具包，所述系泊钢缆无损检测仪安装在所述远程操纵潜水器上，所述系泊钢缆无损检测仪包括信号处理及采集部分和检测部分，所述信号处理及采集部分设置在防水壳体内，所述防水壳体安装在所述远程操纵潜水器上，所述检测部分可操纵地通过所述控制工具包与所述远程操纵潜水器上的运动控制机构连接，所述远程操纵潜水器用于在水下环境运载所述系泊钢缆无损检测仪，所述系泊钢缆无损检测仪由所述远程操纵潜水器带到水下系泊钢缆所在位置时，所述检测部分在所述控制工具包的引领下对钢缆进行在线检测，检测到的数据传送到所述信号处理及采集部分。
2.如权利要求1所述的系泊钢缆无损检测装置，其特征在于，所述检测部分为在待测钢缆处产生磁场并检测钢缆漏磁信号的装置，所述检测部分的主体包括第一半环和第二半环，所述第一半环和所述第二半环以可开合的方式活动连接且合拢时界定套管形空间，所述控制工具包包括与第一半环相连的传动杆件和用于驱动所述传动杆件的驱动模块，所述传动杆件的运动使得所述第一半环与所述第二半环打开或闭合，所述驱动模块优选为液压油缸。
3.如权利要求2所述的系泊钢缆无损检测装置，其特征在于，所述控制工具包还包括轴杆，所述轴杆的一端可旋转地安装在远程操纵潜水器上并耦合到所述运动控制机构，所述轴杆的另一端耦合到所述检测部分并配置成所述轴杆的旋转使得所述检测部分在垂直所述轴杆的平面上转动。
4.如权利要求2所述的系泊钢缆无损检测装置，其特征在于，所述控制工具包还包括铰接杆，所述铰接杆的一端可枢转地安装在远程操纵潜水器上并耦合到所述运动控制机构，所述铰接杆的另一端耦合到所述检测部分并配置成所述铰接杆的转动使得所述检测部分围绕所述铰接杆的铰接部转动。
5.如权利要求2所述的系泊钢缆无损检测装置，其特征在于，所述控制工具包还包括轴杆和铰接杆，所述轴杆的一端可旋转地安装在远程操纵潜水器上并耦合到所述运动控制机构，所述轴杆的另一端耦合到所述检测部分并配置成所述轴杆的旋转使得所述检测部分在垂直所述轴杆的平面上转动，所述铰接杆为中空筒状，所述铰接杆的一端可枢转地安装在远程操纵潜水器上并耦合到所述运动控制机构，所述轴杆套装于所述铰接杆内部，所述铰接杆的转动使得所述轴杆连同所述检测部分围绕所述铰接杆的铰接部转动。
6.如权利要求1至5任一项所述的系泊钢缆无损检测装置，其特征在于，所述信号处理及采集部分具有USB接口，所述防水壳体上为所述USB接口开设有可开闭的读取窗。
7.一种系泊钢缆无损检测方法，其特征在于，包括以下步骤 a.将包括信号处理及采集部分和检测部分的系泊钢缆无损检测仪安装在远程操纵潜水器上，其中将所述信号处理及采集部分安置在防水壳体内，通过所述控制工具包将所述检测部分可操纵地与所述远程操纵潜水器上的运动控制机构连接；b.操纵远程操纵潜水器运送所述系泊钢缆无损检测仪进入水下环境，将所述系泊钢缆无损检测仪带到系泊钢缆所在位置时，通过所述运动控制机构和所述控制工具包，引领所述检测部分对钢缆进行在线检测，所述检测部分将检测到的数据传送到所述信号处理及采集部分；c.操纵远程操纵潜水器携采集到数据的所述系泊钢缆无损检测仪返回水面。
8.如权利要求7所述的系泊钢缆无损检测方法，其特征在于，步骤b中所述检测部分在待测钢缆处产生磁场并检测钢缆漏磁信号，所述检测部分的主体包括第一半环和第二半环，所述引领所述检测部分对钢缆进行在线检测进一步包括通过所述控制工具包中的驱动模块驱动传动杆件，打开连接在所述传动杆件上的所述第一半环，将所述第一半环和所述第一半环扣合在待测钢缆上，并沿钢缆长度方向移动以实施检测。
9.如权利要求8所述的系泊钢缆无损检测方法，其特征在于，所述引领所述检测部分对钢缆进行在线检测进一步包括在第一半环和第二半环扣合钢缆前，通过所述运动控制机构控制可旋转地安装在远程操纵潜水器上的轴杆旋转，带动所述检测部分旋转以便所述检测部分与钢缆的长度方向平行。
10.如权利要求8或9所述的系泊钢缆无损检测方法，其特征在于，所述引领所述检测部分对钢缆进行在线检测进一步包括在第一半环和第二半环扣合钢缆前，通过所述运动控制机构控制可枢转地安装在远程操纵潜水器上的铰接杆枢转，带动所述检测部分围绕所述铰接杆的铰接部转动以便所述检测部分与钢缆的长度方向平行。
全文摘要
本发明公开了一种系泊钢缆无损检测装置，包括远程操纵潜水器、系泊钢缆无损检测仪和控制工具包，系泊钢缆无损检测仪安装在远程操纵潜水器上，系泊钢缆无损检测仪包括信号处理及采集部分和检测部分，信号处理及采集部分设置在防水壳体内，防水壳体安装在远程操纵潜水器上，检测部分可操纵地通过控制工具包与远程操纵潜水器上的运动控制机构连接，远程操纵潜水器用于在水下运载系泊钢缆无损检测仪，系泊钢缆无损检测仪由远程操纵潜水器带到水下系泊钢缆所在位置时，检测部分在控制工具包的引领下对钢缆进行在线检测，检测到的数据传送到信号处理及采集部分。还公开了一种相应的系泊钢缆无损检测方法。本发明尤其适于在各种水深准确可靠地检测钢缆。
文档编号G01N27/72GK102426188SQ20111036348
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者叶卫列, 陈瑞峰 申请人:深圳市润渤船舶与石油工程技术有限公司