專利名稱：油氣管道漏磁檢測(cè)器空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試裝置及測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油氣管道缺陷漏磁檢測(cè)中空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試的油氣管道漏磁檢測(cè)器空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，屬于漏磁無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)多數(shù)油氣管道已進(jìn)入事故多發(fā)階段，為防止管道因腐蝕缺陷造成的穿孔、泄漏、爆管等惡性事故發(fā)生，必須對(duì)管道內(nèi)外缺陷進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。漏磁檢測(cè)器以其在線檢測(cè)缺陷能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，成為在役油氣管道缺陷檢測(cè)的主要方法。漏磁檢測(cè)器檢測(cè)時(shí)先將被測(cè)管道磁化，在被測(cè)管道內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)，若管壁內(nèi)有缺陷，則在缺陷處產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，霍爾磁傳感器拾漏磁場(chǎng)磁通信號(hào)，再經(jīng)信號(hào)處理裝置判別管道缺陷。管道缺陷處的漏磁場(chǎng)由兩部分組成腐蝕缺陷本身產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)和空氣耦合磁場(chǎng)。 空氣耦合磁場(chǎng)是漏磁檢測(cè)器的磁極通過(guò)空氣耦合形成的磁場(chǎng)，它包括兩部分一是直接通過(guò)磁極間的空氣耦合而成的“空氣直接耦合磁場(chǎng)”，二是通過(guò)鋼刷間氣隙泄漏到磁極間的空氣中形成的“鋼刷泄漏磁場(chǎng)”。無(wú)論管道存在缺陷與否，空氣耦合磁場(chǎng)都會(huì)存在。霍爾磁傳感器測(cè)試的缺陷處漏磁場(chǎng)是空氣稱合磁場(chǎng)與缺陷漏磁場(chǎng)的疊加。由于對(duì)缺陷的分析和量化主要依賴缺陷本身產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)，空氣耦合磁場(chǎng)作為非缺陷信號(hào)，是缺陷漏磁信號(hào)的噪聲。要降低缺陷信號(hào)噪聲，獲得良好的信噪比，就必須分析測(cè)試漏磁檢測(cè)器空氣稱合磁場(chǎng)的分布。國(guó)內(nèi)外很多文獻(xiàn)對(duì)管道缺陷本身產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)進(jìn)行了詳盡研究，對(duì)空氣耦合磁場(chǎng)的分析研究很少，文獻(xiàn)傳感器提離值對(duì)管道漏磁檢測(cè)的影響(清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2007，Vol. 47，No. I, :21-24)分析了空氣耦合磁場(chǎng)的產(chǎn)生與組成，但未提出如何分析測(cè)試空氣稱合磁場(chǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是通過(guò)測(cè)試漏磁檢測(cè)器空氣磁場(chǎng)分布，為優(yōu)化漏磁檢測(cè)器磁路設(shè)計(jì)和提高缺陷漏磁信號(hào)信噪比提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，特提供一種油氣管道漏磁檢測(cè)器空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試裝置及其測(cè)試方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案油氣管道漏磁檢測(cè)器空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試裝置，是由水平定位裝置、垂直定位裝置和磁場(chǎng)測(cè)試傳感器組成，其結(jié)構(gòu)特征是水平定位裝置由水平導(dǎo)槽2、垂直導(dǎo)槽7、固定板3、第一鎖緊螺釘8、第二鎖緊螺釘9構(gòu)成，水平導(dǎo)槽2與垂直導(dǎo)槽7用螺釘連接，安裝在漏磁檢測(cè)器導(dǎo)磁鐵芯4的U型槽內(nèi)，固定板3安裝在漏磁檢測(cè)器導(dǎo)磁鐵芯4上，第一鎖緊螺釘8、第二鎖緊螺釘9安裝在固定板3內(nèi)，水平導(dǎo)槽可在U型槽內(nèi)水平移動(dòng)，其定位由第一鎖緊螺釘8、第二鎖緊螺釘9鎖定；垂直定位裝置由推桿I、連桿5、滑塊6和第三鎖緊螺釘10構(gòu)成，推桿I與滑塊6用連桿5相連接，推桿I 安裝在水平導(dǎo)槽2內(nèi)，滑塊6安裝在垂直導(dǎo)槽7內(nèi)，滑塊6的垂直移動(dòng)定位由第三鎖緊螺釘 10來(lái)鎖定，第三鎖緊螺釘10安裝在推桿I和水平導(dǎo)槽2的垂直方向，鎖定推桿I ;磁場(chǎng)測(cè)試傳感器是用霍爾磁場(chǎng)傳感器a 11和霍爾磁場(chǎng)傳感器b 12分別按磁感應(yīng)面垂直和磁感應(yīng)面水平方向安裝在滑塊6內(nèi)構(gòu)成，磁場(chǎng)傳感器距滑塊頂端為I毫米；傳感器的輸出導(dǎo)線沿連桿 5、推桿I引出。測(cè)試裝置所用材料為非導(dǎo)磁性材料。本發(fā)明的油氣管道漏磁檢測(cè)器空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試方法為在漏磁檢測(cè)器未進(jìn)入被測(cè)管道前，先將水平定位裝置安裝在漏磁檢測(cè)器導(dǎo)磁鐵芯4的U形槽內(nèi)，將垂直定位裝置安裝在水平定位裝置內(nèi)；再將安裝好測(cè)試裝置的漏磁檢測(cè)器導(dǎo)入被測(cè)管道，移動(dòng)水平定位裝置到待測(cè)點(diǎn)，并用第一鎖緊螺釘8和第二鎖緊螺釘9將水平導(dǎo)槽2固定，移動(dòng)推桿I使滑塊6上下移動(dòng)，在待測(cè)點(diǎn)用第三鎖緊螺釘10鎖緊推桿1，滑塊6頂端的霍爾磁場(chǎng)傳感器a、b 將測(cè)得該點(diǎn)垂直和水平的空氣耦合磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，將所測(cè)得的磁感應(yīng)強(qiáng)度記錄或傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，最后擰松第一鎖緊螺釘8和第二鎖緊螺釘9，將測(cè)試裝置的水平導(dǎo)槽2移動(dòng)到另一待測(cè)點(diǎn)，用同樣的方法測(cè)試該點(diǎn)的空氣耦合磁場(chǎng)，重復(fù)以上步驟，完成整個(gè)空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試。本發(fā)明具有以下有益效果(1)本發(fā)明利用兩個(gè)霍爾磁傳感器，分別測(cè)試空氣耦合磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的X和Y分量(BX，BY),獲得BX和BY在漏磁檢測(cè)器兩磁極間分布，通過(guò)分析BX和BY對(duì)缺陷漏磁場(chǎng)信號(hào)的影響，可有效提高缺陷漏磁場(chǎng)信號(hào)信噪比；(2)通過(guò)分析本發(fā)明測(cè)試的空氣耦合磁場(chǎng)，可以優(yōu)化漏磁檢測(cè)器磁極大小、強(qiáng)度以及兩磁極間距設(shè)計(jì)，使被檢測(cè)管道達(dá)到最佳磁化狀態(tài)；(3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本不高，測(cè)試較為準(zhǔn)確，用于油氣管道缺陷的漏磁檢測(cè)器中空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試。


圖I為本發(fā)明空氣耦合磁場(chǎng)裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖
圖中1、推桿，2、水平導(dǎo)槽，3、固定板，4、漏磁檢測(cè)器導(dǎo)磁鐵芯，5、連桿，6、滑塊， 7、垂直導(dǎo)槽。圖2為圖I中A向視圖。圖中8、第一鎖緊螺釘，9、第二鎖緊螺釘。圖3為圖I中I處局部放大的立體示意圖。圖中11、霍爾磁場(chǎng)傳感器a，12、霍爾磁場(chǎng)傳感器b。圖4為圖I中B-B剖視圖。圖中10、第三鎖緊螺釘。
具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)如圖I所示，油氣管道漏磁檢測(cè)器空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試裝置由水平定位裝置、垂直定位裝置和磁場(chǎng)測(cè)試傳感器構(gòu)成。水平導(dǎo)槽2和垂直導(dǎo)槽7用螺釘相連， 安裝在漏磁檢測(cè)器導(dǎo)磁鐵芯4的U形槽內(nèi)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證水平導(dǎo)槽2可以在U形槽內(nèi)左右水平移動(dòng)，推桿I和滑塊6用連桿5相連，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證推桿I可以在水平導(dǎo)槽內(nèi)2左右水平移動(dòng)，同時(shí)通過(guò)連桿5帶動(dòng)滑塊6在垂直導(dǎo)槽7內(nèi)上下垂直移動(dòng)?；魻柎艌?chǎng)傳感器a和 b安裝在滑塊6的端部，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證傳感器的磁感應(yīng)面分別對(duì)應(yīng)水平和垂直方向的磁場(chǎng)， 且距離滑塊頂端I毫米。測(cè)試時(shí)，移動(dòng)水平導(dǎo)槽2至待測(cè)點(diǎn)，用固定板3內(nèi)的第一鎖緊螺釘8和第二鎖緊螺釘9將水平導(dǎo)槽2固定，實(shí)現(xiàn)水平定位。移動(dòng)推桿1，使滑塊6處在空氣耦合磁場(chǎng)某處，用第三鎖緊螺釘10將推桿I固定。將霍爾磁場(chǎng)傳感器a和b測(cè)得的該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度記錄或傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。松開(kāi)第三鎖緊螺釘10，移動(dòng)推桿1，使滑塊6處在空氣耦合磁場(chǎng)另一處， 再用第三鎖緊螺釘10將推桿I固定。將霍爾磁場(chǎng)傳感器a和b測(cè)得的該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度記錄或傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。依次類推，完成本水平點(diǎn)處所有待測(cè)點(diǎn)得測(cè)試。再松開(kāi)第一鎖緊螺釘8 和第二鎖緊 螺釘9，將水平導(dǎo)槽移動(dòng)至待測(cè)的另一水平點(diǎn)，重復(fù)以上步驟，完成整個(gè)空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試。
權(quán)利要求
1.一種油氣管道漏磁檢測(cè)器空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試裝置，由水平定位裝置、垂直定位裝置和磁場(chǎng)測(cè)試傳感器組成，其特征是水平定位裝置由水平導(dǎo)槽(2)、垂直導(dǎo)槽(7)、固定板(3)、第一鎖緊螺釘(8)、第二鎖緊螺釘(9)構(gòu)成，水平導(dǎo)槽(2)與垂直導(dǎo)槽(7)用螺釘連接，安裝在漏磁檢測(cè)器導(dǎo)磁鐵芯(4)的U型槽內(nèi)，固定板(3)安裝在漏磁檢測(cè)器導(dǎo)磁鐵芯(4)上，第一鎖緊螺釘(8)、第二鎖緊螺釘(9)安裝在固定板(3)內(nèi)，水平導(dǎo)槽(2)可在U型槽內(nèi)水平移動(dòng)，其定位由固定板(3)內(nèi)的第一鎖緊螺釘(8)和第二鎖緊螺釘(9)來(lái)鎖定；垂直定位裝置由推桿(I)與滑塊(6)用連桿(5)相連接，推桿(I)安裝在水平導(dǎo)槽(2)內(nèi)，滑塊(6)安裝在垂直導(dǎo)槽(7)內(nèi)，滑塊(6)的垂直移動(dòng)定位由第三鎖緊螺釘(10)來(lái)鎖定，第三鎖緊螺釘(10)安裝在推桿(I)和水平導(dǎo)槽(2)的垂直方向；磁場(chǎng)測(cè)試傳感器是用霍爾磁場(chǎng)傳感器a (11)和霍爾磁場(chǎng)傳感器b (12)，安裝在滑塊(6)的端部構(gòu)成，霍爾傳感器a (11)按磁感應(yīng)面水平方向、霍爾磁場(chǎng)傳感器b (12)按磁感應(yīng)面垂直方向分別安裝在滑塊(6)內(nèi)，距滑塊頂端I毫米；傳感器輸出導(dǎo)線沿連桿(5)、推桿(I)引出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁場(chǎng)檢測(cè)器空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試裝置，其特征是該測(cè)試裝置所用材料為非導(dǎo)磁性材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁場(chǎng)檢測(cè)器空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試裝置，其特征是該測(cè)試裝置的測(cè)試方法為，在漏磁檢測(cè)器未進(jìn)入被測(cè)管道前，先將水平定位裝置安裝在漏磁檢測(cè)器導(dǎo)磁鐵芯(4 )的U型槽內(nèi)，將垂直定位裝置安裝在水平定位裝置內(nèi)；再將安裝好測(cè)試裝置的漏磁檢測(cè)器導(dǎo)入被測(cè)管道，移動(dòng)水平定位裝置到待測(cè)點(diǎn)，并用第一鎖緊螺釘(8)和第二鎖緊螺釘(9)將水平導(dǎo)槽(2)固定，移動(dòng)推桿(I)使滑塊(6)上下移動(dòng)，在待測(cè)點(diǎn)用第三鎖緊螺釘(10)鎖緊推桿(1)，滑塊(6)頂端的霍爾磁場(chǎng)傳感器a (11)和霍爾磁場(chǎng)傳感器b (12)，將測(cè)得該點(diǎn)水平和垂直的空氣耦合磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度記錄或傳輸?shù)接?jì)算機(jī)；最后松開(kāi)第一鎖緊螺釘(8)和第二鎖緊螺釘(9)，將測(cè)試裝置的水平導(dǎo)槽(2)移動(dòng)至待測(cè)的另一水平點(diǎn)，重復(fù)以上步驟，完成整個(gè)空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于油氣管道的缺陷漏磁檢測(cè)器空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試裝置及測(cè)試方法。它能為優(yōu)化漏磁檢測(cè)器磁場(chǎng)設(shè)計(jì)和提高缺陷漏磁信號(hào)信噪比提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。其技術(shù)方案水平導(dǎo)槽與垂直導(dǎo)槽用螺釘連接，安裝在漏磁檢測(cè)器導(dǎo)磁鐵芯的U型槽內(nèi)，用鎖緊螺釘鎖定；推桿與滑塊用連桿連接，推桿安在水平導(dǎo)槽內(nèi)，滑塊安在垂直導(dǎo)槽內(nèi)，用鎖緊螺釘鎖定；霍爾磁場(chǎng)傳感器a、b按磁場(chǎng)感應(yīng)面水平和垂直兩方向分別安在滑塊內(nèi)端部，距滑塊頂端1毫米。本發(fā)明能有效地測(cè)試油氣管道漏磁檢測(cè)器空氣耦合磁場(chǎng)大小及分布，為提高被測(cè)管道缺陷漏磁場(chǎng)信號(hào)的信噪比提供有效的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)試較為準(zhǔn)確，用于油氣管道缺陷漏磁檢測(cè)器中空氣耦合磁場(chǎng)測(cè)試。
文檔編號(hào)G01R33/07GK102621503SQ20121006753
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者代冰, 周永乾, 唐東林, 王鵬, 艾志久, 賴欣 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)