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：
本實(shí)用新型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(shí)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(jì)算提供數(shù)據(jù)，不能適用于油套管管柱的可靠性設(shè)計(jì)，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(jì)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(xiàng)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(diǎn)，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(jìn)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(shí)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(duì)檢測區(qū)進(jìn)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?yàn)樵摷夹g(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。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型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。本實(shí)用新型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(jī)架、信號(hào)無線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)、滾珠、定子、動(dòng)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(dòng)子置于滾珠上，動(dòng)子與探頭機(jī)架連接為一體，2-4個(gè)探頭沿周向均勻安裝在探頭機(jī)架內(nèi)表面，信號(hào)無線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)和電池安裝在探頭機(jī)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(lì)信號(hào)線圈，強(qiáng)磁電磁鐵和磁敏感原件構(gòu)成；交流激勵(lì)信號(hào)線圈為一立方體線圈，強(qiáng)磁電磁鐵由四個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵和一個(gè)Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵組成，四個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵均勻布置在交流激勵(lì)信號(hào)線圈1周邊，Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵位于交流激勵(lì)信號(hào)線圈中心，與Z方向周邊強(qiáng)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(gè)磁敏感原件構(gòu)成，均勻布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵和Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵之間，X方向磁場磁敏感原件由二個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵和前后兩個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵之間，Y方向磁場磁敏感原件由二個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵和左右兩個(gè)Z方向周邊強(qiáng)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(hào)源與信號(hào)處理設(shè)備相連，線圈在管體表面激發(fā)出交流電信號(hào)，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(shí)，Χ、γ、ζ向磁敏感原件檢測到的磁場信號(hào)強(qiáng)度發(fā)生改變，此時(shí)開始檢測到缺陷。當(dāng)探頭檢測的磁場強(qiáng)度恢復(fù)正常時(shí)，缺陷結(jié)束。建立探頭在管體表面軸向與周向的移動(dòng)速度與信號(hào)強(qiáng)度改變時(shí)間的函數(shù)關(guān)系，即可根據(jù)探頭信號(hào)強(qiáng)度計(jì)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(duì)檢測區(qū)進(jìn)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?yàn)樵摷夹g(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1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(lì)信號(hào)線圈 2、Z方向強(qiáng)磁電磁鐵 3、Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵 4、Z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(hào)無線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)9、鋼管10、支架11、動(dòng)子12、探頭機(jī)架13、定子 14、電池 15、滾珠16、滾輪
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型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(jī)架12、信號(hào)無線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)8、滾珠15、定子13、動(dòng)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(dòng)子11置于滾珠15上，動(dòng)子11與探頭機(jī)架12連接為一體，2-4個(gè)探頭7沿周向均勻安裝在探頭機(jī)架12內(nèi)表面，信號(hào)無線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)8和電池14安裝在探頭機(jī)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(lì)信號(hào)線圈1，強(qiáng)磁電磁鐵和磁敏感原件構(gòu)成；交流激勵(lì)信號(hào)線圈 1為一立方體線圈，強(qiáng)磁電磁鐵由四個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵2和一個(gè)Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵3組成，四個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵2均勻布置在交流激勵(lì)信號(hào)線圈1周邊，Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵3位于交流激勵(lì)信號(hào)線圈1中心，與Z方向周邊強(qiáng)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(gè)磁敏感原件構(gòu)成，均勻布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵3 和Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵2之間，X方向磁場磁敏感原件5由二個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵3和前后兩個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵2之間，Y方向磁場磁敏感原件6由二個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵3和左右兩個(gè)Z方向周邊強(qiáng)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(jī)架、信號(hào)無線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)、滾珠、定子、動(dòng)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(dòng)子置于滾珠上，動(dòng)子與探頭機(jī)架連接為一體，2-4個(gè)探頭沿周向均勻安裝在探頭機(jī)架內(nèi)表面，信號(hào)無線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)和電池安裝在探頭機(jī)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1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(lì)信號(hào)線圈，強(qiáng)磁電磁鐵和磁敏感原件構(gòu)成；交流激勵(lì)信號(hào)線圈為一立方體線圈， 強(qiáng)磁電磁鐵由四個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵和一個(gè)Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵組成，四個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵均勻布置在交流激勵(lì)信號(hào)線圈1周邊，Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵位于交流激勵(lì)信號(hào)線圈中心，與Z方向周邊強(qiáng)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(gè)磁敏感原件構(gòu)成，均勻布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵和Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵之間，X方向磁場磁敏感原件由二個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵和前后兩個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵之間，Y方向磁場磁敏感原件由二個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵和左右兩個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵之間。
專利摘要本實(shí)用新型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(jī)架、信號(hào)無線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)、滾珠、定子、動(dòng)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(dòng)子置于滾珠上，動(dòng)子與探頭機(jī)架連接為一體，2-4個(gè)探頭沿周向均勻安裝在探頭機(jī)架內(nèi)表面，信號(hào)無線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)和電池安裝在探頭機(jī)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(duì)檢測區(qū)進(jìn)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(hào)G01B7/02GK202159035SQ201120274749
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者馮春, 馮耀榮, 宋生印, 李磊, 王鵬, 申昭熙 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所