金属管道缺陷检测方法及装置、电子设备、存储介质与流程

本公开涉及管道检测，特别涉及一种金属管道缺陷检测方法及装置、电子设备、存储介质。

背景技术：

1、管道内检测是掌握管道安全状态最有效、最直接的方法，已成为油气管道持续安全运行的重要保障。在管道不停输的情况下，利用发射的管道内检测器即可获取管道内所有固有特征及管道本体缺陷信息。在管道内检测工程中，通常还需要区分检测出缺陷所在管壁的具体位置，以为后期缺陷评估及管道完整性评估提供依据。

2、目前，内检测设备采用涡流检测技术时，电路相对复杂、可靠性低、功耗大，所需携带的电池能源相对较多，造成了成本的增加。内检测设备在采用漏磁技术进行检测时，由于需要饱和磁化管壁，因此，需要将区分缺陷位于内外壁的传感器与主传感器集成在一起。而管道漏磁内检测器的内外壁缺陷区分传感器与主传感器采用分开布置的方式时，在检测器设计时需要额外的机械支撑结构来支撑内外壁缺陷区分传感器，这在检测器整体上增加了设计成本和结构的复杂性，降低了检测器在管道内的通过能力和可靠性。

技术实现思路

1、本公开旨在至少解决现有技术中存在的问题之一，提供一种金属管道缺陷检测方法及装置、电子设备、存储介质。

2、本公开的一个方面，提供了一种金属管道缺陷检测方法，应用于金属管道缺陷检测装置，所述装置包括探头、与探头分别连接的多个线圈传感器、与各个线圈传感器分别串联的多个取样电阻，所述方法包括：

3、将探头运行于金属管道的待测表面，使各个线圈传感器在待测表面上移动；

4、利用同一信号源在各个线圈传感器上同时施加周期性激励信号，使各个线圈传感器在移动过程中产生相应的电感量；

5、分别从各个取样电阻上取样，获得与各个线圈传感器产生的电感量相对应的各个取样信号；

6、对各个取样信号进行处理，获得与各电感量相对应的相位变化信息；

7、根据相位变化信息，确定待测表面的缺陷检测结果。

8、可选的，对各个取样信号进行处理，获得与各电感量相对应的相位变化信息，包括：

9、将各个取样信号相乘并积分，得到对应的积分信号；

10、对积分信号进行低通滤波、放大处理，得到相位变化信息。

11、可选的，多个线圈传感器包括第一线圈传感器和第二线圈传感器，取样信号包括电压信号，与各个线圈传感器产生的电感量相对应的各个取样信号分别表示为下式(1)和下式(2)：

12、f1＝a1cos(ωt)   (1)

13、f2＝a2cos(ωt+θ)   (2)

14、其中，f1表示第一线圈传感器产生的电感量相对应的电压信号，f2表示第二线圈传感器产生的电感量相对应的电压信号，ω为激励信号的角频率，t为时间，a1为f1对应的幅值，a2为f2对应的幅值，θ为相位角。

15、可选的，积分信号表示为下式(3)：

16、

17、可选的，所述方法还包括：

18、在待测表面为金属管道的内壁表面时，调整激励信号的频率，消除金属管道的外壁缺陷对线圈传感器产生的电感量的影响。

19、本公开的另一个方面，提供了一种金属管道缺陷检测装置，所述装置包括探头、与探头分别连接的多个线圈传感器、与各个线圈传感器分别串联的多个取样电阻、与多个取样电阻电连接的处理单元，其中：

20、探头，用于运行于金属管道的待测表面，使各个线圈传感器在待测表面上移动；

21、多个线圈传感器，用于接收利用同一信号源同时施加的周期性激励信号，并在移动过程中产生相应的电感量；

22、多个取样电阻，用于输出与各个线圈传感器产生的电感量相对应的各个取样信号；

23、处理单元，用于对各个取样信号进行处理，获得与各电感量相对应的相位变化信息，并根据相位变化信息，确定待测表面的缺陷检测结果。

24、可选的，处理单元包括：

25、乘法器，用于将各个取样信号相乘；

26、积分电路，用于将相乘后的各个取样信号进行积分，得到对应的积分信号；

27、低通滤波器，用于对积分信号进行低通滤波处理；

28、放大器，用于对低通滤波处理后的积分信号进行放大处理，得到相位变化信息；

29、数据采集电路，用于根据相位变化信息，确定待测表面的缺陷检测结果。

30、可选的，线圈传感器的电感线圈为空芯电感线圈。

31、本公开的另一个方面，提供了一种电子设备，包括：

32、至少一个处理器；以及，

33、与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

34、存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前文记载的金属管道缺陷检测方法。

35、本公开的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前文记载的金属管道缺陷检测方法。

36、本公开相对于现有技术而言，将金属管道缺陷检测装置中与探头相连接的多个传感器均设置为线圈传感器，并将多个线圈传感器分别与各个取样电阻串联形成多个独立的桥臂，在进行金属管道缺陷检测时，首先将探头运行于金属管道的待测表面，使各个线圈传感器在待测表面上移动，之后利用同一信号源在各个线圈传感器上同时施加周期性激励信号，使各个线圈传感器在移动过程中产生相应的电感量，分别从各个取样电阻上取样，获得与各个线圈传感器产生的电感量相对应的各个取样信号，对各个取样信号进行处理，获得与各电感量相对应的相位变化信息，并根据相位变化信息，确定待测表面的缺陷检测结果，从而无需很大的驱动电流，也无需很高的激励频率，即可检测金属管道缺陷的存在，且有益于低功耗的系统的设计。

技术特征：

1.一种金属管道缺陷检测方法，应用于金属管道缺陷检测装置，其特征在于，所述装置包括探头、与所述探头分别连接的多个线圈传感器、与各个所述线圈传感器分别串联的多个取样电阻，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各个所述取样信号进行处理，获得与各所述电感量相对应的相位变化信息，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个线圈传感器包括第一线圈传感器和第二线圈传感器，所述取样信号包括电压信号，所述与各个所述线圈传感器产生的电感量相对应的各个取样信号分别表示为下式(1)和下式(2)：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述积分信号表示为下式(3)：

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.一种金属管道缺陷检测装置，其特征在于，所述装置包括探头、与所述探头分别连接的多个线圈传感器、与各个所述线圈传感器分别串联的多个取样电阻、与所述多个取样电阻电连接的处理单元，其中：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理单元包括：

8.根据权利要求6或7任一项所述的装置，其特征在于，所述线圈传感器的电感线圈为空芯电感线圈。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的金属管道缺陷检测方法。

技术总结
本公开涉及管道检测技术领域，提供一种金属管道缺陷检测方法及装置、电子设备、存储介质，装置包括探头、与探头分别连接的多个线圈传感器、与各个线圈传感器分别串联的多个取样电阻，所述方法应用于所述装置，包括：将探头运行于金属管道的待测表面，使各个线圈传感器在待测表面上移动；利用同一信号源在各个线圈传感器上同时施加周期性激励信号，使各个线圈传感器在移动过程中产生相应的电感量；分别从各个取样电阻上取样，获得与各个线圈传感器产生的电感量相对应的各个取样信号；对各个取样信号进行处理，获得与各电感量相对应的相位变化信息；根据相位变化信息，确定待测表面的缺陷检测结果。本公开可实现低功耗的金属管道缺陷检测。

技术研发人员：苗小波,刘争,于超,李卫全,李春晖,白港生
受保护的技术使用者：中国石油管道局工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15