回字形线圈以及直埋金属管道磁聚焦瞬变电磁检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及直埋金属管道检测技术领域，尤其涉及一种回字形线圈以及直埋金属管道磁聚焦瞬变电磁检测装置。


背景技术：

2.如图6所示，瞬变电磁经典中线回字形线圈范围是发射线圈边长加两倍的埋深，由于发射线圈的边长和埋深关系使得检测的管道长度一般都超过2米甚至超过5米，管道有较严重的小范围面腐蚀或点腐蚀，其金属失量往往在2
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5米长的管道金属量中占比太小或者无法清晰反映。因此，需要缩小瞬变电磁在管道上的投射面积增强投射范围内的磁场强度，进而使管道缺陷对比度更高、更加清晰的检测出来，非常必要。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本申请的目的在于一种回字形线圈以及直埋金属管道磁聚焦瞬变电磁检测装置。
4.为实现本实用新型的目的，本实用新型提供的一种回字形线圈，包括四象限中心重叠组合磁聚焦发射线圈和中心回线接收线圈，
5.其中，所述四象限中心重叠组合磁聚焦发射线圈包括四个发射线圈，每个发射线圈的长度均相等且具有相同匝数，其形状均为两个带缺口的正方形拼接在一起围成的形状，四个发射线圈依次上下叠放围成回字形的线圈，
6.其中，中心回线接收线圈的形状与回字形线圈中心部位的口字形线圈一致，且放置在回字形线圈位置。
7.其中，四个发射线圈的匝数为30匝。
8.其中，中心回线接收线圈的匝数为60匝。
9.其中，中心回线接收线圈设置有阻尼电阻器。
10.相应地，本申请还提供了一种直埋金属管道磁聚焦瞬变电磁检测装置，包括瞬变电磁系统上位机、瞬变电磁发射、接收一体机、如上述的回字形线圈，所述瞬变电磁中线回字形线圈与瞬变电磁发射、接收一体机连接，所述瞬变电磁系统上位机与瞬变电磁发射、接收一体机连接。
11.其中，所述瞬变电磁中线回字形线圈与瞬变电磁发射、接收一体机通过可调阻尼电阻器发射接收一体四芯线缆连接。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为，本申请中的四象限中心重叠组合磁聚焦发射线圈，由于四个发射线圈在管道中心位置都是形成同方向磁场进而使得中心磁场增强，在四个象限范围内都存在一个正向磁场和三个反向磁场的磁场削弱区域。经过电流电压调配可使中间磁场较经典回字形发射线圈增强2.4倍，同时使四象限内正反磁场冲抵消减到最小，管道投射磁场增强集中于趋近中心回线磁场范围。进而实现在减少或聚焦投射区域同时增强投射磁场强度的目的。
附图说明
13.图1为本申请回字形线圈的结构示意图；
14.图2为本申请第一发射线圈的结构示意图；
15.图3为本申请第二发射线圈的结构示意图；
16.图4为本申请第三发射线圈的结构示意图；
17.图5为本申请第四发射线圈的结构示意图；
18.图6为现有技术中利用瞬变电磁经典中线回字形线圈进行直埋金属管道检测的示意图；
19.图7为利用本申请回字形线圈进行直埋金属管道检测的示意图。
20.图中，1电流方向，2磁力线出方向，3磁力线进方向，4第一发射线圈，5第二发射线圈，6第三发射线圈，7第四发射线圈，8聚焦区，7消减弱化区，l发射线圈边长，h埋深。
具体实施方式
21.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。
22.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.如图1
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7中，1电流方向，2磁力线出方向，3磁力线进方向，4第一发射线圈，5第二发射线圈，6第三发射线圈，7第四发射线圈，8聚焦区，7消减弱化区，l发射线圈边长，h埋深。
24.如图1所示，本实用新型提供了一种回字形线圈，包括四象限中心重叠组合磁聚焦发射线圈和中心回线接收线圈，
25.其中，所述四象限中心重叠组合磁聚焦发射线圈包括四个发射线圈，每个发射线圈的长度均相等且具有相同匝数，其形状均为两个带缺口的正方形拼接在一起围成的形状，四个发射线圈依次上下叠放围成回字形的线圈，
26.四个发射线圈可以如图2
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图5所示，每个发射线圈都包括一个带缺口正方形线圈a和带缺口正方形线圈b，两个线圈大小一样，其中，第一发射线圈和第四发射线圈的形状一致，线圈a的右下侧与线圈b的左上侧连接，缺口的面积均为四分之一正方形的面积；第二发射线圈的线圈a的左下侧与线圈b的右上侧连接，缺口的面积均为四分之一正方形的面积；第三发射线圈与第二发射线圈一致。
27.四个发射线圈的叠放顺序不限制，均可以；中心回线接收线圈可以设置发射线圈之间或者最上端或者最下端。
28.四个发射线圈的电流方向相同。
29.其中，中心回线接收线圈的形状与回字形线圈中心部位的口字形线圈一致，且放置在回字形线圈位置。
30.相应地，如图7所示，本申请还提供了一种直埋金属管道磁聚焦瞬变电磁检测装置，包括瞬变电磁系统上位机、瞬变电磁发射、接收一体机、如上述的回字形线圈，所述瞬变电磁中线回字形线圈与瞬变电磁发射、接收一体机连接，所述瞬变电磁系统上位机与瞬变电磁发射、接收一体机连接。
31.其中，所述瞬变电磁中线回字形线圈与瞬变电磁发射、接收一体机通过可调阻尼
电阻器发射接收一体四芯线缆连接。
32.需要说明的是，本申请四象限中心重叠组合磁聚焦发射线圈，由于四个线圈在管道中心位置都是形成同方向磁场进而使得磁场增强，在四个象限内各存在一个正向磁场和三个反向磁场的磁场削弱区域。经过电流电压调配可使中间磁场较经典回字形发射线圈增强2.4倍，同时使四象限内正反磁场冲抵消减到最小，管道投射磁场增强集中于趋近中心回线磁场范围。进而实现在减少或聚焦投射区域同时增强投射磁场强度的目的。
33.其中，四层叠加发射线圈相同匝数(30匝)，线圈内同方向同时供电，同时断电，瞬变电场切换频率根据管道埋深情况选择8hz\16hz\32hz，电流强度对应调整1.2a\2.4a\4.6a，瞬变关断时间12ms\18ms\36ms。不同的配置选项可对不同埋深的管道磁聚焦起到不同的增强聚焦排干扰的应用效果。
34.另外，中间回线上设置根据不同管道埋深可自行调配的50欧姆至1000欧姆六档层级的阻尼电阻器可对不同电流、电压下发射、接收线圈的自感电感起到很好的抑制作用，使得返回的归一化电流值更趋近于管道自身金属量反馈真实情况。
35.本申请在不增大发射线圈面积的前提下增强中心磁场，削减中心磁场之外的磁场是磁场增强聚焦于中心检测区域，进而提高管道损伤的对比识别率这是该发明的核心创新点。
36.需要说明的是，本申请中未详述的技术方案，采用公知技术。
37.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。