專利名稱：免連線式聲發(fā)射檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測立式鋼質(zhì)儲油罐罐底腐蝕滲漏情況的無損檢測裝置，尤其是一種免連線式的聲發(fā)射檢測儀。
背景技術(shù)：
立式鋼質(zhì)儲油罐的底板與罐基礎(chǔ)和儲存介質(zhì)直接接觸，安裝位置隱蔽，所以儲油罐底板的腐蝕狀況不易被檢測到，實施檢測的難度和工作量也相對較大。傳統(tǒng)儲油罐底板無損檢測方法有滲透檢測、磁粉檢測、漏磁檢測、渦流檢測、超聲波檢測等，這些方法都需要騰空、清洗油罐，無法在儲油狀態(tài)下對儲油罐的腐蝕情況進行檢測。聲發(fā)射技術(shù)可以克服傳統(tǒng)儲油罐無損檢測方法的缺點，它不需要經(jīng)過騰空、清洗等一系列復(fù)雜程序，就能夠?qū)崿F(xiàn)實時快速的檢測儲油罐的腐蝕情況，是一種在線、高效和經(jīng)濟的無損檢測方法，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。目前，聲發(fā)射儀器大體分為兩種基本類型，即單通道聲發(fā)射檢測儀和多通道聲發(fā)射源定位分析系統(tǒng)[1]。單通道聲發(fā)射檢測儀由傳感器和信號采集模塊組成，信號采集模塊包含前置放大器、濾波器、主放大器以及A/D轉(zhuǎn)換器等。檢測時用磁性卡座把傳感器固定在儲油罐壁板上，然后用信號線把傳感器和采集模塊連接起來，進行在線檢測。多通道聲發(fā)射檢測系統(tǒng)是把信號采集及處理模塊做成板卡安裝在檢測儀主機里，主機與計算機相連，可以安裝多塊板卡，擴展為多條通道；計算機安裝檢測分析系統(tǒng)軟件，對采集的數(shù)據(jù)進行實時分析。檢測時，計算機與檢測儀主機放置在儲油罐附近用電安全、地勢平整的地方，用磁性卡座把傳感器固定在儲油罐壁板上，每一個傳感器都通過信號線連接到對應(yīng)的一條檢測通道上，然后進行檢測與分析。不管是使用單通道檢測儀還是多通道檢測系統(tǒng)，都存在外接信號線的情況，信號線露在外面容易受到環(huán)境噪聲的干擾，造成采集信號失真；而且信號線相對比較脆弱，暴露在外面容易損壞，影響檢測儀正常使用；與單通道檢測儀相比，多通道檢測系統(tǒng)所需要的信號線更長，在檢測時布置和撤收線纜的工作十分繁雜，有時會出現(xiàn)線纜通信故障而影響檢測活動的繼續(xù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服單通道聲發(fā)射檢測儀依然存在外接信號線而帶來的問題，本發(fā)明設(shè)計一種免連線式聲發(fā)射檢測儀，該檢測儀采用整體化設(shè)計，免除儀器外部的連線，使用無線傳輸技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是檢測儀外殼使用酚醛塑料制作，以減輕重量、降低成本。檢測儀由傳感器單元、信號采集與處理單元、供電單元、無線傳輸單元四部分構(gòu)成。傳感器單元位于檢測儀的前端，前端保護蓋中間開孔可使傳感器露出，周圍鑲嵌有磁鐵，傳感器放置在卡座里，卡座通過彈簧與隔離層相連，在彈簧彈力和磁鐵吸引力的雙重作用下，傳感器與儲油罐壁板緊密接觸，達到良好的耦合效果。檢測儀前端保護蓋可以取下，便于更換傳感器。隔離層后面依次是信號采集與處理單元、供電單元和無線傳輸單元，一層由鐵磁性材料制作的薄金屬層襯于外殼內(nèi)表面，避免磁鐵磁場影響這些單元正常工作，起到磁屏蔽的作用。信號采集與處理單元由前置放大器模塊、濾波器模塊、主放大器模塊、波形采集及數(shù)據(jù)存儲模塊組成，供電單元是由一組可充電電池組成，檢測儀后端是無線傳輸單元，采用紅外傳輸技術(shù)與計算機之間進行同步定時和數(shù)據(jù)傳輸。為了消除檢測儀自身重力影響傳感器與儲油罐壁板的耦合程度，使用可調(diào)節(jié)型三腳架來支撐檢測儀，這樣既能夠使傳感器與儲油罐壁板緊密接觸，又可以定量的調(diào)整傳感器高度，使所有傳感器處于同一平面，并且穩(wěn)定不動。本發(fā)明的有益效果是，免連線式的設(shè)計使聲發(fā)射傳感器與信號采集與處理單元集成于一體，避免外部連線帶來的信號干擾和儀器故障問題；可調(diào)型支架設(shè)計可以調(diào)整傳感器的安裝高度，使所有傳感器處在同一平面上，還可以保持傳感器與儲油罐壁板之間耦合良好，起到穩(wěn)定支撐的作用。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明的檢測儀主體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的檢測儀安裝示意圖。圖3是本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸過程示意圖。圖4是本發(fā)明的應(yīng)用實例示意圖。
具體實施例方式在圖1中，鑲嵌有磁鐵2的前端保護蓋3以螺紋形式與殼體6相連，殼體6被隔離層7分為前室和后室。傳感器單元21位于殼體6的前室，由傳感器1、卡座17和彈簧18組成。傳感器1插好插頭5后嵌套在卡座17上，卡座17與彈簧18相連，固定在隔離層7上。 前端保護蓋3中間開有圓孔，可以固定傳感器1，也可以取下前端保護蓋3，更換傳感器1。 在殼體6后室的內(nèi)表面襯有一層薄薄的磁屏蔽層13，它由鐵磁性材料制作而成，對位于殼體6后室的信號采集與處理單元22、供電單元23和無線傳輸單元M起到磁屏蔽作用，避免磁場影響這些單元正常工作。信號線4透過隔離層7與信號采集與處理單元22相連，該單元由前置放大器模塊8、濾波器模塊9、主放大器模塊10、波形采集及數(shù)據(jù)存儲模塊11組成；供電單元23由3塊可充電電池12組成，經(jīng)電源線20對前面各個模塊供電；無線傳輸單元M由紅外線傳輸接口 15和紅外對接窗口 16組成，紅外線傳輸接口 15安裝在殼體6的最后面，紅外對接窗口 16鑲嵌安裝在后端保護蓋14內(nèi)，后端保護蓋14與殼體6以螺紋形式相連。在圖2 (a)和(b)中，檢測儀呈圓柱形，套筒25牢固卡在檢測儀上的套筒卡槽19 上，與帶刻度的支柱26使用螺絲相連，連接部位可以靈活轉(zhuǎn)動，便于調(diào)整檢測儀的角度。三角支架觀放置于地面上，將檢測儀帶有傳感器1 一端朝著儲油罐方向，調(diào)整支柱吏檢測儀處于要求的高度后，擰緊螺絲旋鈕27。這樣就能夠把參與檢測活動的每一個檢測儀都固定在同一高度，確保傳感器處于同一平面；另外，還可以防止因檢測儀自身重力影響使傳感器1與儲油罐壁板接觸不緊密，保持兩者之間良好的耦合。
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在圖3 (a)中，聲發(fā)射檢測儀放置在數(shù)據(jù)傳輸箱四里，每一個檢測儀的紅外對接窗口 16與數(shù)據(jù)傳輸箱四蓋子上的紅外對接窗口 30對正，數(shù)據(jù)傳輸箱四蓋子右側(cè)有一個 USB接口 31，用于連接計算機。在圖3 (b)中，數(shù)據(jù)傳輸箱四通過USB數(shù)據(jù)線32與計算機 33連接，可以通過計算機33向下設(shè)置所有檢測儀的同步時鐘、地址編碼、啟動及停止檢測的時間等，也可以把每個檢測儀采集到的波形數(shù)據(jù)向上傳輸給計算機33。在圖4中，列舉出了 6個檢測儀的分布情況。從進出油短管34逆時針開始，圍繞儲油罐壁板36 —周均勻分布，確定檢測儀的安裝位置，按照從1#至6#依次編號，盡量避開儲油罐的附件如進出油短管34、人孔37等，檢測儀水平放置在儲油罐基礎(chǔ)35上，前端通過耦合劑緊貼于儲油罐壁板36。檢測人員需記錄清楚檢測儀地址編碼與安裝位置編號的對應(yīng)關(guān)系。[1] 張俊哲.無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用(第二版)[M].北京科學(xué)出版社，2010\。
權(quán)利要求
1.一種聲發(fā)射檢測儀，在磁屏蔽性能良好的外殼中，聲發(fā)射傳感器、信號采集與處理單元、供電單元及傳輸單元一起安裝在檢測儀內(nèi)部，無需外部連線，其特征是聲發(fā)射傳感器安裝在檢測儀前端，在彈簧彈力和磁鐵吸引力的雙重作用下，與儲油罐壁板緊密接觸，達到良好的耦合效果；可調(diào)型三角支架可以調(diào)整傳感器的安裝高度，使所有傳感器處在同一平面上，還可以保持傳感器與儲油罐壁板的耦合良好，起到穩(wěn)定檢測儀的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲發(fā)射檢測儀，其特征是傳感器卡座用彈簧固定在殼體的隔離層上，傳感器插好插頭后嵌入卡座，穿過前端保護蓋中間的圓孔與儲油罐壁板接觸，由于彈簧的彈力作用，接觸面會突出出來。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲發(fā)射檢測儀，其特征是前端保護蓋中間開有能夠使傳感器穿過的圓孔，周圍鑲嵌有磁鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲發(fā)射檢測儀，其特征是檢測儀外殼使用酚醛塑料制作，以減輕重量、降低成本；檢測儀外殼內(nèi)表面襯有一層使用鐵磁性材料制作的薄薄的金屬層，對內(nèi)部元器件起到磁屏蔽的作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲發(fā)射檢測儀，其特征是檢測儀通過套筒固定在三角支架上，可調(diào)型三角支架的中心支柱上刻有刻度，能夠明確傳感器的安裝高度。
全文摘要
一種免連線式的聲發(fā)射檢測儀。在導(dǎo)磁性能良好的鐵磁性外殼中，聲發(fā)射傳感器、信號采集與處理單元、供電單元及傳輸單元順序連接，無需外部連線，克服了因外部連線帶來的信號干擾和設(shè)備故障等問題。傳感器在彈簧彈力和磁鐵吸引力的雙重作用下，與儲油罐壁板緊密接觸，達到良好的耦合效果?？烧{(diào)型三角支架能夠克服檢測儀自身重力的影響，支撐檢測儀穩(wěn)定在設(shè)置的高度，能夠使所有檢測儀處于同一平面，減小聲發(fā)射檢測儀對儲油罐罐底腐蝕滲漏檢測的定位誤差。
文檔編號G01N29/22GK102565195SQ201210006750
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者劉麗川, 包建明, 方衛(wèi)紅, 李智宇, 稅愛社, 羅凱文, 舒丹, 陳家川, 韓飛, 黃磊 申請人:稅愛社