徑優(yōu)選為5-lOcm，但是并不總是限制于此。如果所述磁化線圈(112)的直徑少于5cm，由于減少了有效面積，只能檢測小口徑管線。另一方面，如果所述磁化線圈(112)的直徑大于10cm，由于用于檢測的面積變大了，導(dǎo)致檢測效果降低。當(dāng)在所述磁化線圈(112)上施加50A-100A的電流20秒時(shí)，所述所述磁化線圈(112)不會(huì)因它產(chǎn)生的熱而損壞。所述磁化線圈優(yōu)選由直徑為lmm-5!?的銅絲制成，但是并不總是限制于此。所述磁化線圈的纏繞數(shù)優(yōu)選為50-300次。當(dāng)纏繞數(shù)大于300時(shí)，這意味著磁化線圈的持續(xù)時(shí)間變長，這樣產(chǎn)生脈沖電流就變得困難。同時(shí)，當(dāng)纏繞數(shù)小于50，在所述磁化線圈中產(chǎn)生的磁場就變得不夠強(qiáng)。
[0048]所述磁場感應(yīng)器單元(150)檢測由在磁場產(chǎn)生單元(110)中產(chǎn)生的脈沖磁場而在所述管線(10)中產(chǎn)生的脈沖引起的磁通量并在感應(yīng)到脈沖引起的磁通量的改變后產(chǎn)生檢測信號(hào)。所述磁感應(yīng)器單元(150)包含探查線圈(151)和霍爾傳感器(152)。
[0049]所述探查線圈(151)能夠被設(shè)置在所述磁場發(fā)生單元(110)的外部，例如，它包覆著所述磁化線圈(110)的外部而沒有與所述磁化線圈(112)產(chǎn)生電接觸。
[0050]所述探查線圈(151)，纏繞在所述磁場發(fā)生單元(I 10)的外部，優(yōu)選地被設(shè)置在盡可能接近管線的位置。所述探查線圈(151)是一種用于測量在所述管線(10)中的脈沖引起的磁通量的工具。所述探查線圈在所述磁場發(fā)生單元上纏繞200-1000次，但是不總是限制于此。當(dāng)纏繞數(shù)小于200時(shí)，就不能使探查線圈(151)輕易地檢測到在所述管線(10)中的脈沖引起的磁通量，而當(dāng)纏繞數(shù)大于1000時(shí)，探查線圈(151)的體積增加了。因此，更優(yōu)選地是進(jìn)行纏繞300-1000次。
[0051]為了設(shè)計(jì)所述磁場發(fā)生單元(110)和所述磁感應(yīng)器單元(150)，需要考慮所述磁化線圈(112)和所述探查線圈(151)的電感，所述磁化線圈(112)和所述探查線圈(151)的電阻，空間中的電磁場分布，根據(jù)管線(10)的材料的線圈響應(yīng)，發(fā)射特征和用于間斷響應(yīng)的參數(shù)。由于每當(dāng)測試樣品和探測器線圈之間的距離發(fā)生改變時(shí)，磁連接發(fā)生變化，發(fā)射特征表現(xiàn)出了渦流測試系統(tǒng)的輸出的觀察效果。然而，這些參數(shù)顯示了在實(shí)際實(shí)施過程中出現(xiàn)的不規(guī)則輸出。因此，優(yōu)選地通過進(jìn)行重復(fù)的測試來獲得最佳的參數(shù)。
[0052]所述探測線圈(151)能夠通過在管線(10)只不過的脈沖引起的磁通量產(chǎn)生電壓，并且能夠根據(jù)產(chǎn)生的電壓推測出管線(10)的缺陷的位置和大小。尤其是，所述探測線圈能夠測量所述管線(10)的平均厚度。所述探測線圈(151)檢測在所述管線(10)中脈沖引起的磁通量。此時(shí)，能夠利用參數(shù)計(jì)算出實(shí)時(shí)的減薄程度和脈沖引起的磁通量信號(hào)在最大點(diǎn)的振幅，或者，能夠通過傅氏變換所述脈沖引起的磁通量信號(hào)的時(shí)間延遲獲得的頻譜計(jì)算出減薄程度。
[0053]所述霍爾傳感器(152)能夠被設(shè)置在所述磁場發(fā)生單元(110)的中心軸。能夠包括至少一個(gè)或兩個(gè)霍爾傳感器(152)。當(dāng)只有一個(gè)霍爾傳感器時(shí)，所述霍爾傳感器(152)位于測試對象附近并且當(dāng)有兩個(gè)霍爾傳感器(152，152’)時(shí)，為了產(chǎn)生由差動(dòng)式放大器計(jì)算的信號(hào)，它們位于所述磁化軛(111)的中心軸的一直線(152，152’)的上部和下部。所述霍爾傳感器位于所述磁場發(fā)生單元的中心。所述霍爾傳感器(152)取得霍爾效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)來計(jì)算出磁場的方向和大小，所述霍爾效應(yīng)是當(dāng)所述磁場施加在導(dǎo)通電流的導(dǎo)體上時(shí)，電流和磁場的垂直方向的電壓產(chǎn)生的現(xiàn)象。這樣，由于所產(chǎn)生的電壓在電流中出現(xiàn)區(qū)別并且這個(gè)傳感器利用這個(gè)區(qū)別。所產(chǎn)生的電壓與電流和磁場的強(qiáng)度成比例，并且當(dāng)調(diào)節(jié)所述電流時(shí)，這使得輸出與磁場的強(qiáng)度成比例。所述霍爾傳感器能夠測量電壓或阻抗的傳遍，這能夠通過傳統(tǒng)的線圈傳感器來檢測到，并且能夠均勻地響應(yīng)不同的頻率。這個(gè)響應(yīng)信號(hào)根據(jù)在所有頻率元件中的磁通量密度的大小比較而線性改變。通過取得霍爾傳感器的特性的優(yōu)點(diǎn)，能夠測量多根管線(10)。所述管線(10)的缺陷也能夠通過簡單的操作而不需要專業(yè)操作就能夠檢測到。當(dāng)脈沖電流增加或減少時(shí)，所述霍爾傳感器(152)能夠檢測到在所述管線
(10)中的脈沖引起的磁通量。通過霍爾傳感器(152)檢測到的脈沖引起的磁通量中的過渡區(qū)被放大并且能夠通過測量放大過渡區(qū)域的時(shí)間延遲計(jì)算減薄程度。
[0054]當(dāng)只裝配了一個(gè)霍爾傳感器(152)時(shí)，區(qū)分所述過渡區(qū)信號(hào)并且通過分析所述差分信號(hào)的最大點(diǎn)的振幅和過渡區(qū)信號(hào)的時(shí)間延遲計(jì)算所述管線(10)的墻壁減薄，或者傅氏變換所述過渡區(qū)信號(hào)并且利用功率譜密度計(jì)算墻壁減薄。當(dāng)裝配了兩個(gè)霍爾傳感器(152，152’)時(shí)，它們被各自分別設(shè)置在所述磁化軛(111)的上部和下部從而計(jì)算管線(10)的減薄。
[0055]本發(fā)明提供了一種利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的方法，所述方法包括下列步驟:
通過向包覆著磁化軛的磁化線圈提供脈沖電流來產(chǎn)生脈沖磁場；
利用探查線圈和霍爾傳感器檢測由脈沖磁場在管線中發(fā)生的脈沖引起的磁通量當(dāng)檢測到由于管線厚度變化而產(chǎn)生的脈沖引起的磁通量的改變時(shí)，通過探查線圈和霍爾傳感器產(chǎn)生檢測信號(hào)
放大和過濾檢測信號(hào)；并且
通過處理放大的和過濾的檢測信號(hào)計(jì)算墻管線的壁減薄或厚度變化。
[0056]參見圖5，下文將具體描述了本發(fā)明的一種利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的方法。
[0057]圖5是描述了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測的方法的流程圖。
[0058]如圖5所示，首先，向包覆著磁化軛的磁化線圈提供脈沖電流從而產(chǎn)生脈沖磁場(slOO)。所述包覆著磁化軛的磁化線圈由電磁體制成，所述電磁體是一種廣為人知的能將施加在磁化線圈上的電流轉(zhuǎn)換成磁場的裝置，促進(jìn)利用應(yīng)用的脈沖電流產(chǎn)生脈沖磁場。
[0059]接著，利用探測線圈和霍爾傳感器檢測由脈沖磁場在所述管線中產(chǎn)生的脈沖引起的磁通量(sllO)。能夠利用上一步(slOO)產(chǎn)生的脈沖磁場磁化所述管線并且在所述管線中產(chǎn)生從脈沖磁場發(fā)生的脈沖引起的磁場。然后，所述探查線圈和霍爾傳感器檢測脈沖引起的磁通量，這是所述脈沖引起的磁場的磁通量改變。
[0060]接著，當(dāng)由于管線的厚度的變化而使得脈沖引起的磁通量的改變，所述探查線圈和霍爾傳感器檢測到這個(gè)改變并產(chǎn)生檢測信號(hào)(sl20)。此時(shí)，探查線圈和霍爾傳感器能夠同時(shí)檢測脈沖引起的磁通量。尤其是，所述探測線圈能夠檢測管線的平均厚度并且所述霍爾傳感器能夠檢測管線的局部變化。眾所周知，所述霍爾傳感器具有優(yōu)越的空間分辨能力，這樣即使在低頻率下，它的屬性也不會(huì)因?yàn)樽杩沟娜魏胃淖兌p易改變。由所述霍爾傳感器產(chǎn)生的信號(hào)與磁通量密度的實(shí)際大小成比例，并且強(qiáng)度甚至能在各種頻率范圍內(nèi)的直流電流中到達(dá)高頻區(qū)域。所述霍爾傳感器的尺寸大約為1mm2，即使包括檢測端，這樣，能夠設(shè)置多個(gè)霍爾傳感器來增加缺陷分辨率以測量管線的減薄。
[0061]然后，放大和過濾所述檢測信號(hào)(sl30)。在上述步驟(sl20)中產(chǎn)生的所述脈沖引起的磁通量能夠轉(zhuǎn)變成檢測信號(hào)，在此期間會(huì)產(chǎn)生噪音并且信號(hào)會(huì)變?nèi)酢Ｒ虼?，信?hào)能夠被放大和過濾。
[0062]最后，通過處理所述放大和過濾的檢測信號(hào)來計(jì)算所述管線的減薄或厚度的變化(S140)。能夠通過區(qū)分過渡區(qū)信號(hào)或通過傅氏變換過渡區(qū)信號(hào)來進(jìn)行信號(hào)處理。利用軟件進(jìn)行管線的減薄或厚度的變化的計(jì)算。
[0063]圖6是用于驅(qū)動(dòng)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中利用渦流探測器來進(jìn)行稀疏脈沖檢測裝置及方法的軟件示意圖。
[0064]如圖6所示，圖形(610)顯示磁場產(chǎn)生單元中應(yīng)用于磁場產(chǎn)生的電流。該電流可以是脈沖電流并且