圖，更詳細(xì)地描述了本發(fā)明的利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的裝置及方法。通過一個或多個實施例對本發(fā)明的附圖進(jìn)行解釋以說明其布置及功能，并且這些實施例并不能限制本發(fā)明的技術(shù)，精神，范圍及應(yīng)用。
[0026]本發(fā)明中所使用的術(shù)語是選自能夠用來解釋本發(fā)明的功能的常用術(shù)語。然而，它們能夠被本領(lǐng)域中，慣用的術(shù)語中，新技術(shù)的宣傳中等的其他術(shù)語替換。在某些特定的情況下，術(shù)語由本發(fā)明的發(fā)明人來選擇，但是，在這種情況下，會在本發(fā)明的說明書中詳細(xì)地說明這些術(shù)語。因此，很清楚地明白本發(fā)明所使用的術(shù)語不僅僅是個名字，而且也能對其的意義及總體思路給出定義從而理解本發(fā)明。
[0027]本發(fā)明提供了一種利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的裝置，所述裝置包括下列單元:
一個供給單元，所述供給單元用于供給脈沖電流的；
一個磁場發(fā)生單元，所述磁場發(fā)生單元利用上述提供的脈沖電流來產(chǎn)生脈沖磁場的；一個磁傳感器單元，所述磁傳感器單元檢測管線中脈沖磁場所產(chǎn)的脈沖引起的磁通量，并且在感應(yīng)到脈沖引起的磁通量的變化后產(chǎn)生檢測信號；
一個信號放大/過濾單元，所述信號放大/過濾單元用于放大和過濾在磁傳感器單元中所產(chǎn)生的檢測信號；以及
一個信號處理單元，所述信號處理單元用于接收在信號放大/過濾單元中放大和過濾后的檢測信號并且計算管線的厚度及減薄的變化。
[0028]所述磁感應(yīng)器單元包括一個探查線圈和一個霍爾傳感器，所述探查線圈用于測量管線的平均厚度，所述霍爾傳感器用于測量管線厚度的局部變化。
[0029]通過之后的圖1-4，更詳細(xì)地描述了利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的裝置。
[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例的利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的裝置的示意圖。
[0031]如圖1所示，利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的裝置(I)包括一個探測器單元(100)，一個電源供給單元(300)，一個信號放大/過濾單元(500)，以及一個信號處理單元(700)。
[0032]所述探測器單元(100)單獨地安裝在管線(10)上并且一旦向所述探測器單元提供脈沖電流便能夠產(chǎn)生脈沖磁場。所述探測器單元(100)也能夠檢測管線(10)中的脈沖磁場產(chǎn)生的脈沖引起的磁通量并且在檢測到脈沖引起的磁通量的變化后產(chǎn)生檢測信號。
[0033]所述電源供給單元(300)向所述探測器單元(100)提供電源以產(chǎn)生脈沖磁場。此時，所述電源能夠是脈沖電流。所述電源供給單元(300)能夠控制所述脈沖電流的能率比并且此時所述脈沖電流能夠是復(fù)極式脈沖電流。由所述電源供給單元(300)提供的電源能夠在0.2-2.0秒的脈沖寬度和0.1-5.0的能率比的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，但不總是限制于此。所述電源供給單元(300)更優(yōu)選地被設(shè)計成能夠通過對脈沖寬度和能率比的控制來調(diào)節(jié)電流的大小。
[0034]所述信號放大/過濾單元(500)接收由所述探測器單元(100)產(chǎn)生的缺陷信號并對其進(jìn)行放大和過濾。
[0035]所述信號處理單元(700)具有一個霍爾傳感器。那樣，就能區(qū)分過渡區(qū)信號并且能夠通過分析差分信號在最大點的振幅及所述過渡區(qū)信號的時間延遲來計算出墻墻壁減薄，或能傅氏變換所述過渡區(qū)信號并且利用功率譜密度來計算墻墻壁減薄。所述信號處理單元(700)也能具有兩個霍爾傳感器。那樣，這兩個霍爾傳感器就能被分別放置，從而檢測不同信號的不同振幅來判斷根據(jù)管線(10)的厚度產(chǎn)生的信號的變化，通過這種方法，就能檢測到管線(10)的內(nèi)部缺陷的位置和大小。
[0036]能夠通過分析在由探查線圈檢測到的脈沖引起的磁通量的最大點上觀察到的振幅或利用一個參數(shù)來分析隨時間進(jìn)行的衰減程度來計算減薄程度，或利用由傅氏變換所述脈沖引起的磁通量信號的時間延遲而獲得的頻譜來計算減薄程度。
[0037]所述信號處理單元(700)也能夠?qū)⒎糯蠛瓦^濾后的缺陷信號整合在一起來促進(jìn)加快在管線(10)的厚度變化期間的信號變化的判斷。所述信號處理單元(700)在一個操作系統(tǒng)上執(zhí)行程序代碼，產(chǎn)生數(shù)據(jù)，并運行。所述操作系統(tǒng)是公知的，不在此處詳細(xì)描述。例如，操作系統(tǒng)能夠是Windows操作系統(tǒng)，Unix, LINUX, Plam操作系統(tǒng)，DOS, Android，或Macintosh。
[0038]如圖1所示，在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，所述利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的裝置還包括掃描儀來將探測器單元(100)移動至管線(10)。
[0039]圖2是一個描述了管線(10)的截面圖，這是本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例的利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的裝置的檢測目標(biāo)。
[0040]所述管線(10)能夠是由鐵酸鹽的或鐵磁性的材料制成的管線或存儲罐。此時，所述鐵磁性材料能夠是碳鋼。所述管線(10)能夠被絕熱材料(20)覆蓋。更準(zhǔn)確地說，所述管線能夠是一種被絕熱材料包覆的管線或熱交換器以防止受到外界溫度的影響。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，本發(fā)明所述的利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的裝置有利于測量管線(10)中的墻壁減薄而無需移除包覆管線(10)的絕熱材料。
[0041]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例的利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的裝置的探測器的截面圖，以及，圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例的利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的裝置的探測器的斜剖面。
[0042]如圖3和圖4所示，所述探測器單元(100)包括磁場發(fā)生單元(110)和磁感應(yīng)器單元(150)。
[0043]所述磁場發(fā)生單元(110)利用由電源供給單元(300)提供的脈沖電流來產(chǎn)生脈沖磁場。所述磁場發(fā)生單元(110)包括由磁化線圈(112)包覆著的磁化軛(111)。所述磁化軛(111)位于管線(10)的外部并且被磁化線圈(112)纏繞著。例如，所述磁化軛(111)能夠是一個中空的圓錐形狀，但是不總是限制于此。
[0044]所述磁化軛(111)是一個具有斜面的中空的圓錐形狀，它的每一段都具有一個不同的直徑。如果所述磁化軛(111)是一個中空的圓柱形，當(dāng)在磁場發(fā)生單元(110)中產(chǎn)生磁場時，磁通量不僅穿過所述磁場發(fā)生單元(110)的內(nèi)側(cè)的上部或下部，還穿過所述磁場發(fā)生單元的外部，這樣，磁通量的聚焦效率會減小。同時，如果磁化軛(111)是中空的圓錐形，在所述磁場發(fā)生單元(111)中產(chǎn)生的所述脈沖磁場能夠聚焦在所述磁化軛(111)的中心，達(dá)到了預(yù)期的高效率。所述磁化軛(111)能夠由高磁導(dǎo)率磁性材料制成，諸如鐵酸鹽或鐵芯硅鋼(SiFe)片。
[0045]這里的鐵酸鹽是一種磁性物質(zhì)，具有與鐵磁性金屬，如鐵，完全不同的結(jié)構(gòu)。它的磁化機(jī)理取決于亞鐵磁性。在它的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)M是二價金屬原子時，它表示為M0.Fe2O3-并且當(dāng)M是Zn時，它被稱為鐵酸鋅。它是一種混合和成形Law materials的微粉并在1000°C下燒結(jié)而制備成的陶瓷。它不是一種導(dǎo)體，因此它不會像金屬那樣受到渦流影響，這樣它是一種用于高頻的優(yōu)秀的磁芯。
[0046]所述鐵芯硅鋼(SiFe)片也被稱為電氣鋼片或硅鋼片。與常見的鋼片相比，它含有更多的硅并且具有優(yōu)越的電磁屬性。例如，鐵損(能源在電與磁之間的能源轉(zhuǎn)換時的損失)不算多，但是磁通量密度高，磁通量密度是易磁化的指數(shù)。所述鐵芯硅鋼片分為定向鐵芯硅鋼片和非定向鐵芯娃鋼片，所述定向鐵芯娃鋼片具有指向一個方向的內(nèi)部晶體，具有大幅提高的磁性，所述非定向鐵芯硅鋼片具有指向不同方向的內(nèi)部晶體，可以根據(jù)使用的目的進(jìn)行選擇，但并不限于此。
[0047]所述磁化線圈(112)與電源供給單元(300)電連接并且包覆著磁化軛(111)，這樣，根據(jù)右手螺旋定律產(chǎn)生磁場。所述磁化線圈(112)的直