本實(shí)用新型涉及加油站埋地儲罐檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種加油站埋地儲罐罐體內(nèi)表面腐蝕周向漏磁檢測裝置，亦可以適用于某些特定曲率的臥式容器及罐車的檢測。

背景技術(shù)：

加油站埋地儲罐量多面廣，通常采用直埋方式布置，由于儲罐材料不可避免的出現(xiàn)老化、腐蝕等缺陷，極易引起介質(zhì)泄漏，再加上地下儲罐的隱蔽性和特殊性，更容易導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和社會損失。由于埋地儲罐存儲介質(zhì)的危險(xiǎn)性及空間限制采用無法滿足常規(guī)超聲檢測、磁粉檢測技無損檢測方法對被檢表面要進(jìn)行打磨處理的要求，因此常規(guī)無損檢測方法無法實(shí)現(xiàn)對儲罐進(jìn)行可靠的全面檢測，致使埋地儲罐一直處于檢測技術(shù)的邊緣地帶，同時(shí)我國亦缺少有效的地下儲罐安全檢測監(jiān)測技術(shù)和檢測儀器裝備。因此，埋地儲罐存在著安全檢測的技術(shù)盲區(qū)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種加油站埋地儲罐罐體內(nèi)表面腐蝕周向漏磁檢測裝置，該裝置應(yīng)能沿著儲罐罐體內(nèi)表面的周向自動行走并進(jìn)行漏磁檢測，具有檢測效率高、人力物力消耗少的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是：

一種加油站埋地儲罐罐體內(nèi)表面腐蝕周向漏磁檢測裝置，其特征在于該裝置包括框架以及驅(qū)動框架的牽引驅(qū)動組件，所述框架上安裝著通過磁力吸合在被檢儲罐罐體內(nèi)表面且對被檢儲罐罐體內(nèi)表面進(jìn)行磁化的磁化結(jié)構(gòu)組件以及對儲罐罐體內(nèi)表面進(jìn)行檢測的磁-電”信號轉(zhuǎn)換與定位組件；

所述框架由固定連接框架以及分別與固定連接框架的兩端固定連接的兩個(gè) 側(cè)翼固定板組成；

所述牽引驅(qū)動組件包括驅(qū)動腳輪以及通過減速器帶動驅(qū)動腳輪的驅(qū)動電機(jī)；

所述磁化結(jié)構(gòu)組件包括固定在側(cè)翼固定板上的兩組行走腳輪以及組成磁橋結(jié)構(gòu)的銜鐵、永磁體和極靴；該磁化結(jié)構(gòu)組件形成符合某一特定曲率的曲面結(jié)構(gòu)，該特定曲率與被檢埋地儲罐罐體內(nèi)表面的曲率相同；

所述磁-電”信號轉(zhuǎn)換與定位組件包括通過高度調(diào)節(jié)組件定位在銜鐵上的傳感器陣列組、用于導(dǎo)出傳感器陣列組檢測數(shù)據(jù)的傳輸接頭以及用于確定檢測位置的編碼器定位組件；所述編碼器定位組件包括通過編碼器固定支架固定在銜鐵上且用于確定檢測位置的定位編碼器以及驅(qū)動定位編碼器的編碼器傳動齒輪組。

所述前后兩組行走腳輪分別通過相互平行布置的支撐軸可轉(zhuǎn)動地定位在兩個(gè)側(cè)翼固定板上，所述磁化結(jié)構(gòu)組件安裝在前后兩組行走腳輪之間，其中銜鐵的左右兩端還分別與兩個(gè)側(cè)翼固定板固定連接。

所述傳感器陣列組通過傳感器陣列組安裝板定位在兩個(gè)極靴之間；所述高度調(diào)節(jié)組件包括底端固定在傳感器陣列組安裝板背面的兩個(gè)調(diào)節(jié)螺桿，兩個(gè)調(diào)節(jié)螺桿還分別穿套有高度調(diào)節(jié)彈簧并且頂端往上穿越過銜鐵后再分別一一與兩個(gè)高度調(diào)節(jié)螺母擰緊固定。

所述的驅(qū)動腳輪的直徑以及前后兩組行走腳輪的直徑均相同，且驅(qū)動腳輪的軸線和兩個(gè)支撐軸的軸線同處某一特定曲率，該特定曲率與被檢埋地臥式儲罐罐體內(nèi)壁的曲率相同。

所述編碼器傳動齒輪組將行走腳輪的位移數(shù)據(jù)傳遞給編碼器，以使編碼器的轉(zhuǎn)動與磁化結(jié)構(gòu)組件的行走同步。

所述驅(qū)動腳輪及行走腳輪均為外覆聚氨酯包膠層以防止腳輪打滑的防磁化輪轂。

所述框架上還固定一提手。

所述的傳感器陣列組中采用的磁傳感器為霍爾傳感器，霍爾傳感器相對于檢測面水平布置，用以檢測漏磁信號；霍爾傳感器的相互間隔距離為5mm-7mm，多個(gè)霍爾傳感器形成傳感器陣列組的長度。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型提供的加油站埋地儲罐罐體漏磁自動掃描磁化裝置可沿儲罐罐壁的周向自動行走，具有磁化功能和信號轉(zhuǎn)化與傳輸功能，因而檢測效率高、人力物力消耗少、檢測成本低；所述方法可廣泛應(yīng)用于鋼制埋地儲罐、臥式容器及罐車的檢測(適用范圍廣)，檢測成本也低。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型中帶特定曲率的磁化結(jié)構(gòu)組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型中編碼器定位組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型中牽引驅(qū)動組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為配套于本實(shí)用新型的標(biāo)定板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中有：驅(qū)動腳輪1，提手2，減速器3，驅(qū)動電機(jī)4，固定連接框架5，側(cè)翼固定板6，行走腳輪7，編碼器傳動齒輪組8，定位編碼器9，編碼器數(shù)據(jù)線10，編碼器固定支架11，組高度調(diào)節(jié)螺母12，數(shù)據(jù)線接頭13，銜鐵14，支撐軸15，極靴16，傳感器陣列組17，永磁體18，高度調(diào)節(jié)彈簧19，編碼器聯(lián)軸節(jié)20，標(biāo)定板21，圓形缺陷22，調(diào)節(jié)螺桿23。

具體實(shí)施方式

為保障地下儲罐的安全運(yùn)行并為安全監(jiān)管提供技術(shù)支撐，本實(shí)用新型將漏 磁檢測技術(shù)引入地下儲罐檢測中，提供了一種加油站埋地儲罐罐體內(nèi)表面腐蝕周向漏磁檢測裝置。

所述的加油站埋地儲罐罐體內(nèi)表面腐蝕周向漏磁檢測裝置主要應(yīng)用在鋼制埋地儲罐、臥式容器及罐車的檢測，裝置的基本功能是沿儲罐的周向自動行走功能、磁化功能和信號轉(zhuǎn)化與傳輸功能。因?yàn)楣ぷ鞅诿媸锹竦貎迌?nèi)壁表面，且檢測為罐壁表面的全面普查，需檢測面積較大，工作環(huán)境也比較復(fù)雜，因此加油站埋地儲罐罐體內(nèi)表面腐蝕周向漏磁檢測裝置及方法應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：

(1)應(yīng)保持一定的驅(qū)動力，能夠使機(jī)器人在儲罐內(nèi)表面壁面上自動行走；

(2)應(yīng)具有強(qiáng)磁化能力，漏磁檢測需要外加強(qiáng)磁場來實(shí)現(xiàn)對被檢工件的磁化，同時(shí)強(qiáng)磁場也可以提供足夠的吸附力，防止裝置在沿儲罐罐壁行走時(shí)墜落；

(3)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)缺陷漏磁檢測信號的轉(zhuǎn)化與傳輸。

下面結(jié)合說明書圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。

如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型所述的加油站埋地儲罐罐體漏磁自動掃描磁化裝置包括磁化結(jié)構(gòu)組件(帶特定曲率的磁化結(jié)構(gòu)組件)、磁-電”信號轉(zhuǎn)換與定位組件和牽引驅(qū)動組件；其中，磁-電”信號轉(zhuǎn)換與定位組件包括通過高度調(diào)節(jié)組件定位在銜鐵上的傳感器陣列組件、傳輸接頭、編碼器定位組件(編碼器定位組件包括定位編碼器以及編碼器傳動齒輪組)。所述磁化結(jié)構(gòu)組件由組成磁橋結(jié)構(gòu)的銜鐵14、永磁體18、極靴16以及側(cè)翼固定板6、行走腳輪7、行走腳輪支撐軸15共同組成(其中銜鐵14為符合某一特定曲率的曲面結(jié)構(gòu)，兩個(gè)極靴分別通過永磁鐵固定在銜鐵的前后兩端，形成橋式結(jié)構(gòu))，整個(gè)磁橋結(jié)構(gòu)固定于側(cè)翼固定板6上(側(cè)翼固定板的底邊優(yōu)選為與被檢罐體的曲率相同)，通過 穿套在支撐軸15上的行走腳輪7實(shí)現(xiàn)行走(如圖1所示)；磁化結(jié)構(gòu)組件中的行走腳輪與牽引驅(qū)動組件中的驅(qū)動腳輪共同與被檢儲罐罐體內(nèi)內(nèi)表面(優(yōu)選直徑為2450mm的筒體)相內(nèi)切，使裝置可以沿圓柱形地下儲罐罐體的內(nèi)表面作周向移動，亦可根據(jù)需要改變磁橋結(jié)構(gòu)的曲率半徑，以適應(yīng)不同規(guī)格儲罐或罐車內(nèi)表面周向檢測。

所述磁-電”信號轉(zhuǎn)換與定位組件包括通過高度調(diào)節(jié)組件定位在銜鐵上的傳感器陣列組17、用于導(dǎo)出傳感器陣列組檢測數(shù)據(jù)的傳輸接頭以及用于確定檢測位置的編碼器定位組件；通過傳感器陣列組將檢測到的缺陷漏磁場轉(zhuǎn)化為可進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理的電信號，并通過傳輸接頭和數(shù)據(jù)傳輸線傳輸?shù)酵獠康奶幚斫K端對其進(jìn)行分析及處理。

所述傳感器陣列組采用的磁傳感器為霍爾傳感器，霍爾傳感器相對于檢測面水平布置，用于檢測漏磁信號；霍爾傳感器陣列布置的間隔為5mm-7mm，多個(gè)霍爾傳感器形成磁傳感器組(即傳感器陣列組)的陣列長度；這些均為常規(guī)配置結(jié)構(gòu)。

所述高度調(diào)節(jié)組件的結(jié)構(gòu)為：兩個(gè)調(diào)節(jié)螺桿23分別穿套著高度調(diào)節(jié)彈簧19，兩個(gè)調(diào)節(jié)螺桿的底端固定在傳感器陣列組安裝板背面，而頂端則往上穿越過銜鐵后再分別一一與兩個(gè)高度調(diào)節(jié)螺母12擰緊固定。顯然，擰動兩個(gè)高度調(diào)節(jié)螺母，傳感器陣列組就會上下移動，從而與被檢罐體表面的距離發(fā)生變化。

所述編碼器定位組件包括通過編碼器固定支架11固定在銜鐵上以用于確定檢測位置的定位編碼器9以及驅(qū)動定位編碼器的編碼器傳動齒輪組8(圖3中可見編碼器傳動齒輪組包括固定在行走腳輪端面的主動齒輪8-1以及與主動齒輪嚙合的被動齒輪8-2，被動齒輪通過編碼器聯(lián)軸節(jié)20固定在編碼器軸8-3上)，所述編碼器傳動齒輪組將行走腳輪的位移數(shù)據(jù)傳遞給編碼器，再通過編碼器數(shù) 據(jù)線10將位置信號傳遞至傳輸接頭，以使編碼器的轉(zhuǎn)動與磁化結(jié)構(gòu)組件的行走同步，從而實(shí)現(xiàn)在檢測過程中缺陷的定位。

所述牽引驅(qū)動組件包括驅(qū)動腳輪1以及通過減速器3帶動驅(qū)動腳輪的驅(qū)動電機(jī)4。圖4中顯示：直流驅(qū)動電機(jī)、減速器(蝸輪蝸桿減速器)、驅(qū)動腳輪以及用于放置及提起整個(gè)裝置的提手2，均固定在固定連接框架5上。

為檢測準(zhǔn)確，需在檢測前先進(jìn)行標(biāo)定。附圖5所示的標(biāo)定板21(帶曲率的標(biāo)定板)，曲率與被檢儲罐罐體的內(nèi)表面的曲率相同；標(biāo)定板板上的圓形缺陷22事先已知，所以通過對標(biāo)定板的檢測，可測試本實(shí)用新型漏磁檢測的性能。

由于磁化結(jié)構(gòu)組件帶有一定曲率，在磁傳感器陣列水平分布中，存在一定的磁場不均勻性，因此用傳統(tǒng)的一次標(biāo)定來確定所有傳感器的標(biāo)定曲線存在較大誤差。為了減少這種誤差，將磁傳感器組均勻分成左、中、右三組進(jìn)行分別標(biāo)定，為了快速一次性標(biāo)定三組傳感器，采用帶有三組缺陷的標(biāo)定板進(jìn)行標(biāo)定?？紤]到缺陷之間對信號的干擾，三組缺陷在水平和垂直方向均間隔一定間距。在標(biāo)定時(shí)，將磁傳感器陣列組的中間位置對準(zhǔn)中間的那組缺陷。標(biāo)定后可以獲得每個(gè)傳感器所對應(yīng)20％、40％、60％、80％四個(gè)缺陷的特征信號值，形成各自的檢測標(biāo)定曲線及擬合的曲線斜率。將左、中、右三組磁傳感器中的每個(gè)傳感器的最終檢測標(biāo)定曲線定為各分組的曲線斜率為最大的那個(gè)標(biāo)定曲線。

本實(shí)用新型的使用方法包括以下步驟：

(1)標(biāo)定階段：將檢測裝置運(yùn)行在定制有人工標(biāo)準(zhǔn)缺陷的標(biāo)定板上，該標(biāo)定板帶有三組缺陷，每組含有深度/板厚分別為20％、40％、60％、80％的4個(gè)圓形缺陷，缺陷間隔為60mm。每組缺陷的軸向方向間隔為0.3d，周向方向間隔為120mm。將磁傳感器組均勻分成左、中、右三組進(jìn)行分別標(biāo)定，在標(biāo)定時(shí)，將磁傳感器陣列組的中間位置對準(zhǔn)標(biāo)定板中間的那組缺陷。標(biāo)定后可以獲得每個(gè) 傳感器所對應(yīng)標(biāo)定板上20％、40％、60％、80％四個(gè)缺陷的特征信號值，按照三組傳感器的分組，以各組中特征信號值最大的那個(gè)傳感器為特征傳感器，從而確定三個(gè)特征傳感器。按照線性擬合每個(gè)特征傳感器的從標(biāo)定板上獲得的四個(gè)缺陷的特征信號值可以獲得每個(gè)特征傳感器的檢測標(biāo)定曲線。將每組特征傳感器的檢測標(biāo)定曲線賦值給該組中其他傳感器，最終得到每個(gè)磁傳感器的檢測標(biāo)定曲線。

(2)檢測階段：將檢測裝置運(yùn)行在和標(biāo)定板相同厚度相同材料的加油站埋地儲罐罐體內(nèi)，磁傳感器組獲得漏磁檢測信號，通過傳輸接頭和數(shù)據(jù)線輸至外部處理終端的計(jì)算機(jī)，進(jìn)行信號處理和分析，識別腐蝕缺陷的漏磁信號。通過磁傳感器的檢測標(biāo)定曲線獲得被檢儲罐的腐蝕缺陷當(dāng)量。

所述信號處理的步驟為：

(1)對信號進(jìn)行一階差分處理y1(n)＝x(n)-x(n-1)；

(2)對信號進(jìn)行低通數(shù)字濾波處理y2(n)＝y(tǒng)1(n)*h1(n)；

(3)對信號進(jìn)行反向處理y3(n)＝y(tǒng)2(N-1-n)

(4)對信號進(jìn)行高通數(shù)字濾波處理y4(n)＝y(tǒng)3(n)*h2(n)；

(5)對信號進(jìn)行反向處理y(n)＝y(tǒng)4(N-1-n)。

其中x(n)為信號的原始序列，N為信號的序列長度，h1(n)為低通數(shù)字濾波器沖擊相應(yīng)序列，h2(n)為高通數(shù)字濾波器沖擊相應(yīng)序列，y(n)為輸出結(jié)果序列。

鑒于漏磁檢測技術(shù)已經(jīng)成熟并已經(jīng)應(yīng)用推廣，故檢測原理不再一一細(xì)述。

本實(shí)用新型中所有的元器件均可外購獲得。