植入式管道腐蚀在线监测电磁超声传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及超声波无损检测技术领域，特别涉及一种植入式管道腐蚀在线监测电磁超声传感器。
【背景技术】
[0002]管道广泛应用于石油、化工、天然气、核电等工业生产以及热力、输水等日常生活中。在服役过程中，由于内部介质、应力集中等众多因素的影响，管道某些部位容易产生腐蚀，导致壁厚减薄甚至穿孔，从而造成油、气、水等泄漏，产生严重的环境污染，甚至危及人们生命的安全事故。所以，对于管道腐蚀状态的监测和评估具有极其重要的意义。
[0003]将超声波传感器固置于易腐蚀部位，对管道腐蚀剩余壁厚进行长期在线测量，是进行腐蚀监测的主要技术手段。目前已有采用压电传感器固置于管道易腐蚀部位，进行腐蚀监测的方法。例如GE公司的Rightrax腐蚀监测系统，即采用压电传感器固置于易腐蚀部位，进行腐蚀监测。然而，压电传感器应用于腐蚀监测存在以下主要的问题:首先，对于管道等具有一定弧度的结构，特别是管径较小的情况下，弧度较大，压电传感器直接安装将处于线接触的状态。这就使得需要采用带有一定弧度的耦合楔块，但管道的外径尺寸较多，针对不同管径需要设计不同的或系列化的耦合楔块。即使在采用与管道表面完全吻合的楔块进行耦合的情况下，传感器辐射声波波前也不是完全平行于管道表面入射的(即大部分波动场是斜向入射的)，这会造成入射波中大部分超声波的传播路径长于完全垂直入射时的传播路径，使得回波波包有一定程度的扩散，相较于完全直入射时的波包变胖，造成测厚精度下降。其次，长时间在线监测工况一般较恶劣，经常需要将传感器埋植于保温层中，由于自然的热胀冷缩或是振动，易造成传感器位置滑移，而压电传感器的倾斜、提离对测厚结果影响巨大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种植入式管道腐蚀在线监测电磁超声传感器，以解决上述不足。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种植入式管道腐蚀在线监测电磁超声传感器，包括:
[0006]外壳，包括上壳体及下壳体，所述下壳体底部镂空；
[0007]永磁体，设置于所述外壳内，在线圈处产生均勾分布垂直磁场；
[0008]电磁屏蔽层，设置在所述永磁体的底部；
[0009]接线板，设置于所述永磁体的上部，所述接线板上设置有多个接线柱；
[0010]信号线，从所述上壳体的上端穿入所述外壳内，并通过所述接线柱固定于所述接线板上；
[0011 ]紧固帽，套设于所述上壳体上端的顶端封头处；
[0012]内紧帽，套设在深入所述外壳内部的信号线上，与所述上壳体相配合；
[0013]限位垫圈，通过其上的台阶与所述下壳体的内凸起配合进行固定，位于所述永磁体的下方；
[0014]—体式线圈，设置在所述限位垫圈底部，并连接至所述接线柱；
[0015]保护层，固定于所述外壳的前端并容置于所述下壳体的凹台中，用于覆盖所述一体式线圈。
[0016]在一实施例中，所述的植入式管道腐蚀在线监测电磁超声传感器还包括:
[0017]弹性底部套垫，套设在所述下壳体底部的外侧。
[0018]在一实施例中，所述的植入式管道腐蚀在线监测电磁超声传感器还包括:安装辅助装置，所述安装辅助装置由固定基座、两块固定翼板、两个支撑垫块、柔性连接带及锁紧器组成；
[0019]所述固定基座设置在所述外壳的外围，用于将所述植入式管道腐蚀在线监测电磁超声传感器固定于管道外壁；
[0020]所述固定翼板连接于所述固定基座两侧，用于保证所述固定基座在管道安装点的位置保持恒定；
[0021 ]支撑垫块设置于所述固定翼板上，用于防止所述安装辅助装置损伤工件表面；
[0022]所述柔性连接带设置于所述固定翼板与锁紧器之间；
[0023]锁紧器，设置于所述柔性连接带末端，用于锁紧所述安装辅助装置。
[0024]在一实施例中，所述一体式线圈包括:
[0025]线圈本体，设置在所述限位垫圈底部的凹台中；
[0026]引线，一端连接所述线圈本体；
[0027]接线端子，连接所述引线的另一端，与所述接线柱配合。
[0028]在一实施例中，所述线圈本体的形状为环形、蝶形、跑道形或折线形，采用单线绕制或双线绕制。
[0029]在一实施例中，所述下壳体的内部设有自上而下的走线槽，所述引线设置于所述走线槽中。
[0030]在一实施例中，所述下壳体的内部设有自上而下限位槽，所述接线板嵌入所述限位槽中。
[0031]在一实施例中，所述弹性底部套垫为具有一定压缩比的非导体耐热材料。
[0032]在一实施例中，所述限位垫圈具有上凹台及下凹台，所述永磁体的底部容置于所述限位垫圈的上凹台中，所述线圈本体容置于所述下凹台中。
[0033]在一实施例中，所述固定基座上设有锥形孔，套设在所述上壳体的上部，用于压紧所述植入式管道腐蚀在线监测电磁超声传感器的上端。
[0034]在一实施例中，所述两块固定翼板均设有用于放置所述支撑垫块的凹台。
[0035]在一实施例中，所述保护层通过粘结方式进行固定。
[0036]在一实施例中，所述内紧帽的上端为圆筒状结构，下端为圆台状结构，所述圆筒状结构套设在所述信号线上之后插入所述上壳体上端的顶端封头内。
[0037]在一实施例中，所述保护层为绝缘材料。
[0038]在一实施例中，所述上壳体上设置内螺纹，所述下壳体设置外螺纹，所述上壳体与下壳体通过螺纹连接。
[0039]在一实施例中，所述顶端封头为齿状结构，并设置有外螺纹。
[0040]在一实施例中，所述限位垫圈的侧面设有定位面，与所述下壳体内壁的平面相配合，用于防止所述限位垫圈转动。
[0041]本实用新型与现有技术相比，具有以下明显的优势和有益效果:
[0042]本实用新型提供了一种植入式管道腐蚀在线监测电磁超声传感器，通体采用耐高温设计及防拉扯设计，可以对温度在270°C以内的在役管道腐蚀剩余壁厚进行长时间在线监测。传感器执行检测过程中无需耦合剂，无需打磨材料表面，无需专用楔块，直接植入带包覆层的管壁上，可以长时间稳定监测管道被测点的腐蚀剩余壁厚。
【附图说明】
[0043]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]图1为本实用新型实施例的植入式管道腐蚀在线监测电磁超声传感器的剖面结构示意图；
[0045]图2为本实用新型实施例的植入式管道腐蚀在线监测电磁超声传感器的外部结构示意图；
[0046]图3为本实用新型实施例的下壳体33的具体结构不意图；
[0047]图4为本实用新型实施例的上壳体41的具体结构不意图；
[0048]图5为本实用新型实施例的紧固帽1的结构示意图；
[0049]图6为本实用新型实施例的内紧帽2的剖面示意图；
[0050]图7为本实用新型实施例的限位垫圈8具体结构示意图；
[0051]图8A为本实用新型实施例一体式双线变径绕制蝶形线圈、引线及端子结构示意图；
[0052]图8B为本实用新型实施例一体式双线绕制环形线圈及引线结构示意图；
[0053]图9、图10及图11为本实用新型实施例的安装辅助装置的结构示意图；
[0054]图12为本实用新型实施例的电磁超声传感器在厚度为20mm的Q235材料上250°C时的检测信号示意图；
[0055]图13为本实用新型实施例的电磁超声传感器在管径为140mm，壁厚为13.49mm的15CrMo材料上26°C时的检测信号示意图。
【具体实施方式】
[0056]下面将结合本实用新型实施例中的