技术领域本发明属于低频电磁无损检测技术领域，涉及一种基于低频电磁技术的锅炉水冷壁管的缺陷检测设备及方法。
背景技术：
电站锅炉水冷壁是锅炉运行的重要设备，水冷壁管长期在高温高压腐蚀介质等恶劣工况下服役，易出现内壁垢下腐蚀所造成的失效现象。对于在役水冷壁管的无损检测，通常采用超声波、渗透、磁粉、涡流等常规方法。超声波是一种需要耦合剂的接触式测量方法，对腐蚀坑这类体积型缺陷测量精度低、检测效率低。渗透、磁粉方法灵敏度高，但只适合检测表面及近表面裂纹，不能检测内壁缺陷。涡流检测需要探头从管子内部穿过，这对封闭式的管子是不适用的。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于低频电磁技术的锅炉水冷壁管的缺陷检测设备及方法，该设备及方法可以快速、准确的完成对锅炉水冷壁管内部缺陷的检测，并且适用于封闭式的管子。为达到上述目的，本发明所述的基于低频电磁技术的锅炉水冷壁管的缺陷检测设备包括电源模块、处理器、触摸屏、励磁器、扫描探头、用于对扫描探头接收到的信号进行预处理的信号预处理电路、以及用于提供电能的电源模块；处理器的输出端通过励磁器与扫描探头的输入端相连接，扫描探头的输出端与信号预处理电路的输入端相连接，处理器与信号前处理电路及触摸屏相连接。所述信号前处理电路包括移相器、信号放大器、滤波器及相位放大电路，信号放大器的输入端与扫描探头的输出端相连接，信号放大器的输出端依次经移相器、滤波器及相位放大电路与处理器的输入端相连接，移相器的控制端与处理器的输出端相连接。所述电源模块包括电池及电压变换器，电池的输出接口与电压变换器相连接。还包括与处理器相连接的PC接口及打印机。还包括与处理器相连接的声光报警器。所述扫描探头为马鞍形结构，扫描探头的底部表面为与待测锅炉水冷壁管的外壁相配合的圆弧面。本发明所述的基于低频电磁技术的锅炉水冷壁管的缺陷检测方法包括以下步骤：处理器控制励磁器工作，励磁器产生低频交变电流励磁信号，所述低频交变电流励磁信号经扫描探头照射到待测锅炉水冷壁管内，并经待测锅炉水冷壁管反射回来，扫描探头采集反射回来的低频交变电流励磁信号，并将所述低频交变电流励磁信号转发至信号预处理电路中，信号预处理电路对反射回来的低频交变电流励磁信号依次进行幅值放大、移相、滤波及相位放大后输入到处理器中，处理器将经相位放大处理后的反射回来的低频交变电流励磁信号转发至触摸屏中，触摸屏显示所述经相位放大处理后的反射回来的低频交变电流励磁信号，同时处理器判断经相位放大处理后的反射回来的低频交变电流励磁信号中各位置向上偏移的偏移量，然后根据所述向上偏移的偏移量判断待测锅炉水冷壁管中各位置是否有缺陷。本发明具有以下有益效果：本发明所述的基于低频电磁技术的锅炉水冷壁管的缺陷检测设备及方法在检测过程中，通过励磁器产生低频交变电流励磁信号，并将所述低频交变电流励磁信号作用到待测锅炉水冷壁管上，根据反射回来的低频交变电流励磁信号获取待测锅炉水冷壁管中各位置是否有缺陷，由于低频交变电流励磁信号在待测锅炉水冷壁管中传播的过程中，当待测锅炉水冷壁管的内壁出现缺陷时，该缺陷位置的磁阻增加，从而使反射回来的低频交变电流励磁信号具有向上偏移的偏移量，用户只需根据该向上偏移的偏移量就可以获知待测锅炉水冷壁管是否有缺陷，本发明对受检部位表面状态要求不高，检测快速准确，适用于封闭式的管子。同时检测过程中通过扫描探头进行整体扫描，检测的范围大，检测速度快，相对于传统的无损探伤技术，本发明可对管子内壁的腐蚀、凹坑以及裂纹等缺陷进行快速准确检测，填补了管子内壁缺陷检测的技术空白，并且成本低，工作量小，非常适合现场检测使用。附图说明图1为本发明的原理图。其中，1为扫描探头、2为励磁器、3为电池、4为电压变换器、5为放大器、6为滤波器、7为相位放大电路、8为移相器、9为声光报警器、10为触摸屏、11为处理器、12为PC接口、13为打印机。具体实施方式下面结合附图对本发明做进一步详细描述：参考图1，本发明所述的基于低频电磁技术的锅炉水冷壁管的缺陷检测设备包括电源模块、处理器11、触摸屏10、励磁器2、扫描探头1、用于对扫描探头1接收到的信号进行预处理的信号预处理电路、以及用于提供电能的电源模块；处理器11的输出端通过励磁器2与扫描探头1的输入端相连接，扫描探头1的输出端与信号预处理电路的输入端相连接，处理器11与信号前处理电路及触摸屏10相连接。需要说明的是，所述信号前处理电路包括移相器8、信号放大器5、滤波器6及相位放大电路7，信号放大器5的输入端与扫描探头1的输出端相连接，信号放大器5的输出端依次经移相器8、滤波器6及相位放大电路7与处理器11的输入端相连接，移相器8的控制端与处理器11的输出端相连接；电源模块包括电池3及电压变换器4，电池3的输出接口与电压变换器4相连接，扫描探头1为马鞍形结构，扫描探头1的底部表面为与待测锅炉水冷壁管的外壁相配合的圆弧面，本发明还包括与处理器11相连接的声光报警器9、PC接口12及打印机13。本发明所述的基于低频电磁技术的锅炉水冷壁管的缺陷检测方法包括以下步骤：处理器11控制励磁器2工作，励磁器2产生低频交变电流励磁信号，所述低频交变电流励磁信号经扫描探头1照射到待测锅炉水冷壁管内，并经待测锅炉水冷壁管反射回来，扫描探头1采集反射回来的低频交变电流励磁信号，并将所述低频交变电流励磁信号转发至信号预处理电路中，信号预处理电路对反射回来的低频交变电流励磁信号依次进行幅值放大、移相、滤波及相位放大后输入到处理器11中，处理器11将经相位放大处理后的反射回来的低频交变电流励磁信号转发至触摸屏10中，触摸屏10显示所述经相位放大处理后的反射回来的低频交变电流励磁信号，同时处理器11判断经相位放大处理后的反射回来的低频交变电流励磁信号中各位置向上偏移的偏移量，然后根据所述向上偏移的偏移量判断待测锅炉水冷壁管中各位置是否有缺陷。由于低频交变电流励磁信号在待测锅炉水冷壁管中传播的过程中，当待测锅炉水冷壁管的内壁出现缺陷时，该缺陷位置的磁阻增加，从而使反射回来的低频交变电流励磁信号具有向上偏移的偏移量，用户只需根据该向上偏移的偏移量就可以获知待测锅炉水冷壁管是否有缺陷，在实际引用中，当所述向上偏移的偏移量越大，则该向上偏移的偏移量对应的位置内的缺陷却严重，腐蚀越深。另外，通过移相器8通过改变反射回来的低频交变电流励磁信号的相位抵消由于待测锅炉水冷壁管的厚度、材质及探头不同产生的相位差异问题，当向上偏移的偏移量大于预设值时，处理器11产生控制信号，声光报警器9根据所述控制信号进行声光报警。