一种电站锅炉水冷壁管自动爬壁远场涡流和视频检测系统的制作方法

本实用新型属于远场涡流及视频检测领域，涉及一种电站锅炉水冷壁管自动爬壁远场涡流和视频检测系统。

背景技术：

锅炉是热电站最重要的生产设备，其锅炉水冷壁管在长期服役中受到烟气、煤灰和火焰等侵蚀，极易出现磨损、腐蚀等现象，从而造成管壁局部减薄，在管内高压、高温蒸汽的作用下，最终产生管体爆裂泄漏等严重事故。锅炉出现泄漏与一般管道出现泄漏不同，无法在生产运行中进行维修，往往要停机抢修，其经济损失巨大，因此水冷壁管是锅炉重点检验和监控的部位。

现有的电站对锅炉水冷壁管的检测主要依靠目视检测，对存在肉眼可见的外表面吹损减薄和高温腐蚀区域进行定点测厚。这种检验方式存在以下问题：

1、无法对水冷壁管进行全面有效的检验。目前工作人员对电站锅炉的水冷壁管进行检验时，需要在锅炉炉膛内部布置升降平台或者安装脚手架。由于电站锅炉内部结构的原因，升降平台只能达到折焰角以下的区域，对于位置高、悬空的部位，脚手架常常难以到达，使得电站锅炉的水冷壁管有些部位无法检验。

2、检测结果的重复性差。目前电站的水冷壁管检查主要依靠目视和测厚，锅炉水冷壁管上常常附有炉渣或炉灰，影响了目视检测的准确性；同时受到检验人员责任心、经验等人为因素的影响，不同工作人员的检测结果并不完全相同，使得检测结果不准确，误差较大。

3、只能检测水冷壁管外表面的缺陷，水冷壁管内部的缺陷容易漏检。锅炉水冷壁管常出现内部腐蚀等缺陷，目视检查时难以发现。目前只能依靠超声波测厚仪来局部抽查管内腐蚀情况，但由于测量前的除垢、涂抹耦合剂等准备工序，限制了测量的数量。要在几千根几十米高的水冷壁管中查找出个别腐蚀坑，如同大海捞针。

因此，需要设计一种能够利用远场涡流检测技术对水冷壁管进行检测的检测系统，以代替人工目视检查，从而对水冷壁管进行全面的检查，并提高检查结果的准确性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种电站锅炉水冷壁管自动爬壁远场涡流和视频检测系统，该检测系统将远场涡流检测技术和视频检测技术相结合，能够对水冷壁管的表面进行图像采集和记录，并对管壁的厚度进行检测，从而判断是否存在缺陷，不会漏检水冷壁管内壁的缺陷；并且该检测系统能够对缺陷位置进行定位，具有使用方便，检测结果准确，工作效率高的特点。

本实用新型提供的技术方案是：

一种电站锅炉水冷壁管自动爬壁远场涡流和视频检测系统，其特征在于：该检测系统包括底部设置有若干磁轮以吸附在水冷壁管表面的爬行器、固定在爬行器底部并与磁轮一一对应连接以驱动磁轮的若干电机、通过若干电机控制爬行器运动的控制器、安装在爬行器上以采集水冷壁管表面图像的摄像头、固定在爬行器上以采集爬行器位置数据的编码器、通过连接杆与爬行器固定连接以采集水冷壁管壁厚数据的若干远场涡流检测探头、用于接收编码器和远场涡流检测探头采集到的数据的远场涡流主机以及用于对摄像头采集到的图像和远场涡流主机接收到的数据进行记录处理的计算机；

所述编码器和若干远场涡流检测探头分别通过数据线与远场涡流主机连接；所述摄像头和远场涡流主机分别通过数据线与计算机连接；所述爬行器通过线缆与若干电机连接。

所述远场涡流检测探头的大小与水冷壁管的大小相适合，以保证远场涡流检测探头最佳的耦合效果。

所述远场涡流检测探头为五组，每组检测探头均为独立的检测通道，相邻检测探头之间的距离与水冷壁管之间的距离相适合，以便同时对多根水冷壁管进行检测。

所述电机采用伺服电机。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型中的爬行器通过磁轮吸附在管壁表面，工作人员可通过控制器对爬行器的运动进行控制，无需搭建脚手架，操作简单方便；

2)本实用新型中的摄像头能够对水冷壁管的表面进行图像采集，并将采集到的图像储存记录至计算机中，从而替代工作人员目视检查的工作，并且图像记录可随时进行回放，大大减少了工作人员的工作量；

3)本实用新型中的远场涡流检测探头对水冷壁管的壁厚进行检测，并且计算机根据检测到的壁厚数据来判断水冷壁管是否存在缺陷，因此即使缺陷存在于水冷壁管的内壁，只要管壁发生磨损减薄，壁厚数据就会发生变化，即可判断该位置是否存在缺陷，不会漏检水冷壁管内壁的缺陷，提高了检测结果的准确性；

4)本实用新型中的编码器能够对缺陷位置进行定位，方便工作人员快速准确地找到缺陷位置，提高工作效率。

5)本实用新型采用多组远场涡流检测探头，每组检测探头均为独立的检测通道，从而使该检测系统能够同时对多根水冷壁管进行缺陷检测，提高检测效率；

6)本实用新型中使用的设备均为常规设备，并且操作简单，工作稳定可靠，适合推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的连接方式示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示的实施例进一步说明。

如图1所示的电站锅炉水冷壁管自动爬壁远场涡流和视频检测系统，该检测系统将远场涡流检测技术和视频检测技术相结合，包括爬行器1、若干磁轮9、若干电机(图中未显示)、控制器5、摄像头4、若干远场涡流检测探头2、编码器3、远场涡流主机6(包括计算机7)。所述控制器与若干电机通过线缆11连接，以便控制器控制爬行器运动；所述编码器和若干远场涡流检测探头分别通过数据线10与远场涡流主机连接，以便于远场涡流主机接收编码器和远场涡流检测探头采集到的数据；所述摄像头和远场涡流主机分别通过数据线与计算机连接，以便由计算机对摄像头采集到的图像和远场涡流主机接收到的数据进行记录处理。

所述磁轮与电机的数量相同，本实用新型中均为四个。四个磁轮对称安装在爬行器的底部，以便将爬行器吸附在水冷壁管表面。四个电机固定在爬行器底部并分别与四个磁轮一一对应连接，以便驱动磁轮转动；所述电机优选伺服电机，爬行控制器通过控制伺服电机的转动来精确控制爬行器的运动速度和方向。

所述摄像头安装在爬行器上，用于对水冷壁管的表面进行图像(包括视频)采集，并将采集到的图像通过数据线储存记录至计算机中，从而替代了工作人员目视检查的工作，并且图像记录可随时进行回放，大大减少了工作人员的工作量。

远场涡流检测探头通过连接杆8固定连接在爬行器上，用于采集水冷壁管的壁厚数据，采集到的壁厚数据由远场涡流主机进行接收，并且远场涡流主机又将接收到的壁厚数据输送至计算机，由计算机进行记录处理，通过壁厚的变化来判断管壁是否存在缺陷。由于远场涡流检测探头与爬行器连接为一体，爬行器的位置即为远场涡流检测探头的检测位置；当计算机判断水冷壁管的壁厚发生了变化(即检测到的壁厚小于预先设定的壁厚数据)，即可确定产生该变化的管壁位置处存在缺陷，并且只要确定爬行器的位置即可确定出该缺陷的位置。

本实用新型中采用五组远场涡流检测探头，每组远场涡流检测探头均为独立的检测通道，相邻检测探头之间的距离与水冷壁管之间的距离相适合，从而使该检测系统能够同时对多根水冷壁管进行缺陷检测，提高检测效率。每组远场涡流检测探头的大小均与水冷壁管的大小相适合，以保证最佳的耦合效果，提高检测结果的准确性。

所述编码器安装在爬行器上，用于采集爬行器相对于起始点的位置数据，远场涡流主机对采集到的位置数据进行接收，并且远场涡流主机又将接收到的位置数据输送至计算机，由计算机进行记录处理，从而得到爬行器的位置，进而根据爬行器的位置得到水冷壁管上的缺陷位置。

本实用新型在检测壁厚时，爬行器需要在水冷壁管外表面进行作业；如果只是进行图像采集工作，爬行器可以在水冷壁管外表面进行作业。

所述摄像头、若干远场涡流检测探头、编码器、远场涡流主机(包括计算机)均可通过外购获得；爬行器也可外购获得。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。