專利名稱：一種油套管用缺陷定量無損檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油套管用缺陷定量無損檢測設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的油套管缺陷射線檢測、超聲檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測等方法可實現(xiàn)超標(biāo)缺陷的定性檢測，但不能確定表面或內(nèi)部缺陷尺寸量度，無法為使用中的油套管安全可靠度的計算提供數(shù)據(jù)，不能適用于油套管管柱的可靠性設(shè)計，需要一種能定量檢測缺陷尺寸的無損檢測方法為管柱的可靠性設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本發(fā)明的一種油套管用缺陷定量無損檢測探頭可為缺陷的定量檢測方法提供設(shè)備條件。電磁超聲探傷是一項新興的無損檢測技術(shù)。由于電磁超聲探傷具有無需耦合介質(zhì) 和便于激發(fā)各種波模超聲等特點，在冶金、鐵道、石油、電力、化工、核能乃至軍工領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景，已越來越引起人們的關(guān)注。它特別適合于不宜使用耦合劑的地方進行探傷檢測。交流電磁場檢測技術(shù)(ACFM)用于疲勞裂紋和焊接結(jié)構(gòu)檢測已有很長時間，現(xiàn)在作為替代方法在海洋工業(yè)也有了廣泛的應(yīng)用。由于該技術(shù)是電磁方法，避免了徹底清洗要求，比傳統(tǒng)方法有許多便利，特別是不需要對檢測區(qū)進行視覺檢查，可得到全部的檢測結(jié)果記錄用于審查和校準(zhǔn)目的，以提供更高可靠性，減少人工操作依賴。因為該技術(shù)提供了缺陷長度、深度和位置等大量的信息，這些檢測的結(jié)果可作為歷史數(shù)據(jù)記錄在電腦里，供以后數(shù)據(jù)溯源及審核使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種油套管用缺陷定量無損檢測設(shè)備，可為缺陷的定量檢測方法提供設(shè)備條件。本發(fā)明所述的油套管用缺陷定量無損檢測設(shè)備是由探頭、探頭機架、信號無線傳輸及信號放大系統(tǒng)、滾珠、定子、動子、支架和滾輪構(gòu)成；纏繞銅線的圓筒式定子固定在支架上，三只滾珠固定在定子內(nèi)表面上，纏繞銅線的圓筒式動子置于滾珠上，動子與探頭機架連接為一體，2-4個探頭沿周向均勻安裝在探頭機架內(nèi)表面，信號無線傳輸及信號放大系統(tǒng)和電池安裝在探頭機架外表面上，并與探頭連接；滾輪置于支架兩側(cè)。探頭由交流激勵信號線圈，強磁電磁鐵和磁敏感原件構(gòu)成；交流激勵信號線圈為一立方體線圈，強磁電磁鐵由四個Z方向周邊強磁電磁鐵和一個Z方向中心強磁電磁鐵組成，四個Z方向周邊強磁電磁鐵均勻布置在交流激勵信號線圈I周邊，Z方向中心強磁電磁鐵位于交流激勵信號線圈中心，與Z方向周邊強磁電磁鐵方向相反；磁敏感原件由Z方向磁場磁敏感原件、X方向磁場磁敏感原件和Y方向磁場磁敏感原件構(gòu)成，Z方向磁場磁敏感原件由四個磁敏感原件構(gòu)成，均勻布置在Z方向中心強磁電磁鐵和Z方向周邊強磁電磁鐵之間，X方向磁場磁敏感原件由二個磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強磁電磁鐵和前后兩個Z方向周邊強磁電磁鐵之間，Y方向磁場磁敏感原件由二個磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強磁電磁鐵和左右兩個Z方向周邊強磁電磁鐵之間。根據(jù)檢測管體壁厚確定線圈圈數(shù)，在線圈中間纏繞電磁鐵，四邊邊緣的中間也安置電磁鐵，線圈中心部位分別放置X、Y、Z磁敏感原件。和高頻交流電信號源與信號處理設(shè)備相連，線圈在管體表面激發(fā)出交流電信號，與磁力線作用在管體內(nèi)產(chǎn)生超聲波傳播。當(dāng)有缺陷時，Χ、γ、ζ向磁敏感原件檢測到的磁場信號強度發(fā)生改變，此時開始檢測到缺陷。當(dāng)探頭檢測的磁場強度恢復(fù)正常時，缺陷結(jié)束。建立探頭在管體表面軸向與周向的移動速度與信號強度改變時間的函數(shù)關(guān)系，即可根據(jù)探頭信號強度計算出缺陷尺寸大小。由于該技術(shù)是電磁方法，避免了徹底清洗要求，比傳統(tǒng)方法有許多便利，特別是不需要對檢測區(qū)進行視覺檢查，可得到全部的檢測結(jié)果記錄用于審查和校準(zhǔn)目的，以提供更高可靠性，減少人工操作依賴。因為該技術(shù)提供了缺陷長度、深度和位置等大量的信息，這些檢測的結(jié)果可作為歷史數(shù)據(jù)記錄在電腦里，供以后數(shù)據(jù)溯源及審核使用。


圖I本探頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本探頭主視圖。圖3本探頭側(cè)視圖。圖4本油套管用缺陷定量無損檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖5本油套管用缺陷定量無損檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖側(cè)面圖。其中1、交流激勵信號線圈2、Ζ方向強磁電磁鐵3、Ζ方向中心強磁電磁鐵4、Ζ方向磁場磁敏感原件5、X方向磁場磁敏感原件6、Y方向磁場磁敏感原件7、探頭8、信號無線傳輸及信號放大系統(tǒng)9、鋼管10、支架U、動子12、探頭機架13、定子14、電池15、滾珠16、滾輪
具體實施例方式本發(fā)明所述的油套管用缺陷定量無損檢測設(shè)備是由探頭7、探頭機架12、信號無線傳輸及信號放大系統(tǒng)8、滾珠15、定子13、動子11、支架10和滾輪16構(gòu)成；纏繞銅線的圓筒式定子13固定在支架10上，三只滾珠15固定在定子13內(nèi)表面上，纏繞銅線的圓筒式動子11置于滾珠15上，動子11與探頭機架12連接為一體，2-4個探頭7沿周向均勻安裝在探頭機架12內(nèi)表面，信號無線傳輸及信號放大系統(tǒng)8和電池14安裝在探頭機架12外表面上，并與探頭7連接；滾輪16置于支架10兩側(cè)。探頭7由交流激勵信號線圈1，強磁電磁鐵和磁敏感原件構(gòu)成；交流激勵信號線圈I為一立方體線圈，強磁電磁鐵由四個Z方向周邊強磁電磁鐵2和一個Z方向中心強磁電磁鐵3組成，四個Z方向周邊強磁電磁鐵2均勻布置在交流激勵信號線圈I周邊，Z方向中心強磁電磁鐵3位于交流激勵信號線圈I中心,與Z方向周邊強磁電磁鐵2方向相反；磁敏感原件由Z方向磁場磁敏感原件4、Χ方向磁場磁敏感原件5和Y方向磁場磁敏感原件6構(gòu)成，Z方向磁場磁敏感原件4由四個磁敏感原件構(gòu)成，均勻布置在Z方向中心強磁電磁鐵3和Z方向周邊強磁電磁鐵2之間，X方向磁場磁敏感原件5由二個磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強磁電磁鐵3和前后兩個Z方向周邊強磁電磁鐵2之間，Y方向磁場磁敏感原件6由二個磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強磁電磁鐵3和左右兩個Z方向周邊強磁電磁鐵2之間。
權(quán)利要求
1.一種油套管用缺陷定量無損檢測設(shè)備，由探頭、探頭機架、信號無線傳輸及信號放大系統(tǒng)、滾珠、定子、動子、支架和滾輪構(gòu)成；其特征在于 纏繞銅線的圓筒式定子固定在支架上，三只滾珠固定在定子內(nèi)表面上，纏繞銅線的圓筒式動子置于滾珠上，動子與探頭機架連接為一體，2-4個探頭沿周向均勻安裝在探頭機架內(nèi)表面，信號無線傳輸及信號放大系統(tǒng)和電池安裝在探頭機架外表面上，并與探頭連接；滾輪置于支架兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油套管用缺陷定量無損檢測設(shè)備，其特征在于所述的探頭由交流激勵信號線圈，強磁電磁鐵和磁敏感原件構(gòu)成；交流激勵信號線圈為一立方體線圈，強磁電磁鐵由四個Z方向周邊強磁電磁鐵和一個Z方向中心強磁電磁鐵組成，四個Z方向周邊強磁電磁鐵均勻布置在交流激勵信號線圈I周邊，Z方向中心強磁電磁鐵位于交流激勵信號線圈中心，與Z方向周邊強磁電磁鐵方向相反；磁敏感原件由Z方向磁場磁敏感原件、X方向磁場磁敏感原件和Y方向磁場磁敏感原件構(gòu)成，Z方向磁場磁敏感原件由四個磁敏感原件構(gòu)成，均勻布置在Z方向中心強磁電磁鐵和Z方向周邊強磁電磁鐵之間，X方向磁場磁敏感原件由二個磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強磁電磁鐵和前后兩個Z方向周邊強磁電磁鐵之間，Y方向磁場磁敏感原件由二個磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強磁電磁鐵和左右兩個Z方向周邊強磁電磁鐵之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油套管用缺陷定量無損檢測設(shè)備；由探頭、探頭機架、信號無線傳輸及信號放大系統(tǒng)、滾珠、定子、動子、支架和滾輪構(gòu)成；纏繞銅線的圓筒式定子固定在支架上，三只滾珠固定在定子內(nèi)表面上，纏繞銅線的圓筒式動子置于滾珠上，動子與探頭機架連接為一體，2-4個探頭沿周向均勻安裝在探頭機架內(nèi)表面，信號無線傳輸及信號放大系統(tǒng)和電池安裝在探頭機架外表面上，并與探頭連接；滾輪置于支架兩側(cè)；本設(shè)備是電磁方法，避免了清洗要求，不需對檢測區(qū)進行視覺檢查即可得到缺陷長度、深度和位置等大量的信息，這些檢測的結(jié)果可作為歷史數(shù)據(jù)記錄在電腦里，供以后數(shù)據(jù)溯源及審核使用。
文檔編號G01N29/14GK102901771SQ20111021683
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者申昭熙, 李磊, 王鵬, 馮春 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油天然氣集團公司管材研究所