一种锅炉受热面管内铁磁性物质检测装置的制作方法

本实用新型属于锅炉受热面管检测技术领域，具体涉及一种锅炉受热面管内铁磁性物质检测装置。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，超临界和超超临界火力发电机组在二十世纪末 300MW、600MW、1000MW 大型机组成为我国热电机组的主力，这大大提高了机组效率，降低发电成本。随着大型机组的投运，其蒸气温度和压力也相应提高。对金属材料的高温性能提出了更高的要求。目前，这些高参数机组在锅炉高温部位如高温过热器和高温再热器等受热面管中大量采用了奥氏体耐热钢。其材质已上升到SA-213T22、SUPER304H、TP347、SA-213T91、SA-213T92、等。锅炉过热器、再热器管道在高温条件下运行，在不断启停过程中，内外壁会产生氧化（见图3），其机理如下：3Fe ＋ 4H 2 O＝ Fe 3 O 4 ＋4H 2 ↑；当启停炉时，管壁温度发生变化随温度提高氧化皮会逐渐生成；氧化皮与奥氏体耐热钢基体的线膨胀系数差异较大，容易从基体上剥离脱落；当氧化皮脱落沉积在下部弯头部位时形成管的堵塞。堵塞后的管段热量不能进行交换，对管道冷却作用降低，管壁温升高，即在很短的时间内都可能发生超温爆管，严重影响机组的安全运行，危及人员的生命安全并增加发电成本，此类现象，全国频繁发生。

目前对于脱落堆积的氧化皮较好的办法是进行射线检测和割管检查确定氧化皮的分布情；其中，射线检测的优点是直观准确，其缺点在于使用射线带来辐射危险，影响锅炉中的其他检修工作，且射线直接对检测人员的身体造成伤害，同时会投入很大的人力、物力、耗时长，并且有些部位所限，不具备放置射线机的操作还会导致漏检；割管检查的优点是能够具体、直接检查和发现氧化皮堆积量大小，缺点是效率低，对管道直接切割需要重新补焊，工作量很大；因此，研究出有效、快捷的氧化皮堆积无损检测的方法是当务之急；对于管内部掉入铁磁性物质可通过仪器进行位置探测，目前市面上发现有同类检测装置问世，但普遍反映检出率低。

基于上述锅炉受热面管检测中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种锅炉受热面管内铁磁性物质检测装置，旨在解决现有锅炉受热面管检测难度大、成本高的问题。

本实用新型提供一种锅炉受热面管内铁磁性物质检测装置，包括磁化装置、探头以及处理器；磁化装置放置于受热面管的外壁上，用于对受热面管内的氧化皮进行磁化；探头与处理器通信连接；探头用于检测磁化后氧化皮的磁性，并传输至处理器；处理器用于接收探头检测的氧化皮的磁性，并在显示器中显示。

进一步地，磁化装置为稀土钕强磁化装置。

进一步地，稀土钕强磁化装置上设有可转动的轮子。

进一步地，处理器为Atmega8处理器。

进一步地，显示器为LCD显示器。

进一步地，探头包括磁灵敏元件和调制电路；磁灵敏元件用于检测氧化皮的磁性信号；调制电路将磁性信号转换成电信号，并传输至处理器。

通过采用以上技术方案，能够快速、简便的探测出锅炉受热面管内的氧化皮及其位置，从而地对受热面管内的氧化皮进行处理，避免氧化皮堵塞锅炉受热面管，影响换热、导致爆管；本实用新型提供的方案，无辐射、检测过程较为简便、人力成本较低、检出率相对较高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明：

图 1 为本实用新型一种锅炉受热面管内铁磁性物质检测装置示意图；

图2 为本实用新型一种锅炉受热面管铁磁性物质检测原理图；

图3 为本实用新型一种锅炉受热面管铁磁性物质检测流程图。

图中：1、受热面管；2、磁化装置；3、显示器；4、氧化皮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图 1至图3所示，本实用新型提供一种锅炉受热面管内铁磁性物质检测装置，包括磁化装置2、探头以及处理器；磁化装置2放置于受热面管1的外壁上，用于对受热面管1内的氧化皮4进行磁化；探头与处理器通信连接；探头用于检测磁化后氧化皮的磁性，并传输至处理器；具体地，处理器用于接收探头检测的氧化皮的磁性量，并在显示器3中显示；氧化皮4属铁磁性材质，具有可磁化性质；这些细小的氧化皮在未被磁化前其内部已存在自发磁化的小区域称为磁畴，在未磁化之前磁畴是无序分布的，总的磁矩应为0，在外加磁场的作用下它们会被磁化而且会出现磁偶极子整齐排列，首尾衔接形成N、S极，其磁场强度也有了增高；鉴于这一特性，本申请方案在管壁外部加以强磁场，使其得到磁化，被磁化的氧化皮磁畴方向由原来无序（对外无磁性）达到一致后对外显磁性，这样就可以探知到氧化皮的存在与否；奥氏体型的钢管对于没有氧化皮的地方就没有磁性；对于铁磁性钢管内产生的氧化皮，钢管本身虽然为铁磁物质，但磁化后空管段磁场强度会小于含有氧化皮的管段的磁场强度，这种磁场强度值的变化可以通过仪器分辨出来，从而判断受热面管内部是否存在氧化皮及位置；采用上述检测装置，能够降低检测难度、并且降低检测成本。

优选地，结合上述方案，本实施例中，磁化装置为稀土钕强磁化装置；进一步地，稀土钕强磁化装置上设有可转动的轮子，这样便于在受热面管的外壁上滚动以对氧化皮进行磁化；具体地，磁化装置一般是一款永磁体本实施例中利用的是稀土钕强磁铁装在轮式小车上便于沿受热面管的外壁滚动来磁化。

优选地，结合上述方案，如图 1至图3所示，本实施例中，处理器为Atmega8处理器；显示器3为LCD显示器；具体地，本申请方案中，采用Atmega8处理信号，采用LCD显示器显示数据；一块可充电的9V锂电池供电，充满条件下，续航能力大于8小时；当工作环境光线不足时，能自动点亮显示器背光，以利于观察数据；Atmega8处理器有8K 字节的系统内可编程 Flash( 具有同时读写的能力，即 RWW)， 512 字节 EEPROM，1K 字节 SRAM，32 个通用 I/O 口线，32 个通用工作寄存器，三个 具有比较模式的灵活的定时器 / 计数器 (T/C), 片内 / 外中断，可编程串行 USART，面向字节的两线串行接口， 10 位 6 路 (8 路为 TQFP 与 MLF 封装 )ADC，具有片内振荡器的 可编程看门狗定时器，一个 SPI 串行端口，以及五种可以通过软件进行选择的省电模式； 工作于空闲模式时 CPU 停止工作，而 SRAM、 T/C、 SPI 端口以及中断系统继续工作； 掉电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作；在省电模式下，异步定时器继续运行，允许用户保持一个时间基准，而其余功能模块处于休眠状态； ADC 噪声抑制模式时终止 CPU 和除了异步定时器与 ADC 以外所有 I/O 模块的工 作，以降低 ADC 转换时的开关噪声； Standby 模式下只有晶体或谐振振荡器运行，其余功能模块处于休眠状态，使得器件只消耗极少的电流，同时具有快速启动能力。 本Atmega8处理器芯片是以 Atmel 高密度非易失性存储器技术生产的；片内 ISP Flash 允许程序存储器通 过 ISP 串行接口，或者通用编程器进行编程，也可以通过运行于 AVR 内核之中的引导程 序进行编程。引导程序可以使用任意接口将应用程序下载到应用Flash存储区(Application Flash Memory)；在更新应用Flash存储区时引导Flash区(Boot Flash Memory)的程序继续 运行，实现了 RWW 操作。 通过将 8 位 RISC CPU 与系统内可编程的 Flash 集成在一个 芯片内， ATmega8 成为一个功能强大的单片机，为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的解决方案。

优选地，结合上述方案，本实施例中，探头包括磁灵敏元件和调制电路；磁灵敏元件用于检测氧化皮的磁性信号；调制电路将磁性信号转换成电信号，并传输至处理器；需要注意的是，使用中应将探头尽可能的接近可磁化物以提高可探知度；假设把磁化前的磁感应强度看做‘“0”；实际的探测步骤包括：

S1、将探头的探测面紧贴在受热面管外壁的受检处，得到磁化前一磁感应强度数据，并保持磁化装置远离；

S2、再将磁化装置紧贴在受检处，将其磁化；

S3、移出磁化装置；

S4、再次将探头的探测面紧贴在受热面管外壁的受检处，得到磁化后一磁感应强度数据；

S5、对比磁化前后数据，若显示数值有较大差异，则说明受热面管腔体内应该存在铁磁物质，即能检测出受热面管内部是否存在氧化皮及位置。

通过采用以上技术方案，能够快速、简便的探测出锅炉受热面管内的氧化皮及其位置，从而地对受热面管内的氧化皮进行处理，避免氧化皮堵塞锅炉受热面管，影响换热；本实用新型提供的方案，无辐射、检测过程较为简便、人力成本较低、检出率相对较高。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。