專利名稱：一種油套管用缺陷定量無(wú)損檢測(cè)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油套管用缺陷定量無(wú)損檢測(cè)設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的油套管缺陷射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、渦流檢測(cè)等方法可實(shí)現(xiàn)超標(biāo)缺陷的定性檢測(cè)，但不能確定表面或內(nèi)部缺陷尺寸量度，無(wú)法為使用中的油套管安全可靠度的計(jì)算提供數(shù)據(jù)，不能適用于油套管管柱的可靠性設(shè)計(jì)，需要一種能定量檢測(cè)缺陷尺寸的無(wú)損檢測(cè)方法為管柱的可靠性設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本發(fā)明的一種油套管用缺陷定量無(wú)損檢測(cè)探頭可為缺陷的定量檢測(cè)方法提供設(shè)備條件。電磁超聲探傷是一項(xiàng)新興的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。由于電磁超聲探傷具有無(wú)需耦合介質(zhì) 和便于激發(fā)各種波模超聲等特點(diǎn)，在冶金、鐵道、石油、電力、化工、核能乃至軍工領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景，已越來(lái)越引起人們的關(guān)注。它特別適合于不宜使用耦合劑的地方進(jìn)行探傷檢測(cè)。交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)(ACFM)用于疲勞裂紋和焊接結(jié)構(gòu)檢測(cè)已有很長(zhǎng)時(shí)間，現(xiàn)在作為替代方法在海洋工業(yè)也有了廣泛的應(yīng)用。由于該技術(shù)是電磁方法，避免了徹底清洗要求，比傳統(tǒng)方法有許多便利，特別是不需要對(duì)檢測(cè)區(qū)進(jìn)行視覺(jué)檢查，可得到全部的檢測(cè)結(jié)果記錄用于審查和校準(zhǔn)目的，以提供更高可靠性，減少人工操作依賴。因?yàn)樵摷夹g(shù)提供了缺陷長(zhǎng)度、深度和位置等大量的信息，這些檢測(cè)的結(jié)果可作為歷史數(shù)據(jù)記錄在電腦里，供以后數(shù)據(jù)溯源及審核使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種油套管用缺陷定量無(wú)損檢測(cè)設(shè)備，可為缺陷的定量檢測(cè)方法提供設(shè)備條件。本發(fā)明所述的油套管用缺陷定量無(wú)損檢測(cè)設(shè)備是由探頭、探頭機(jī)架、信號(hào)無(wú)線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)、滾珠、定子、動(dòng)子、支架和滾輪構(gòu)成；纏繞銅線的圓筒式定子固定在支架上，三只滾珠固定在定子內(nèi)表面上，纏繞銅線的圓筒式動(dòng)子置于滾珠上，動(dòng)子與探頭機(jī)架連接為一體，2-4個(gè)探頭沿周向均勻安裝在探頭機(jī)架內(nèi)表面，信號(hào)無(wú)線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)和電池安裝在探頭機(jī)架外表面上，并與探頭連接；滾輪置于支架兩側(cè)。探頭由交流激勵(lì)信號(hào)線圈，強(qiáng)磁電磁鐵和磁敏感原件構(gòu)成；交流激勵(lì)信號(hào)線圈為一立方體線圈，強(qiáng)磁電磁鐵由四個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵和一個(gè)Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵組成，四個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵均勻布置在交流激勵(lì)信號(hào)線圈I周邊，Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵位于交流激勵(lì)信號(hào)線圈中心，與Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵方向相反；磁敏感原件由Z方向磁場(chǎng)磁敏感原件、X方向磁場(chǎng)磁敏感原件和Y方向磁場(chǎng)磁敏感原件構(gòu)成，Z方向磁場(chǎng)磁敏感原件由四個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，均勻布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵和Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵之間，X方向磁場(chǎng)磁敏感原件由二個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵和前后兩個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵之間，Y方向磁場(chǎng)磁敏感原件由二個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵和左右兩個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵之間。根據(jù)檢測(cè)管體壁厚確定線圈圈數(shù)，在線圈中間纏繞電磁鐵，四邊邊緣的中間也安置電磁鐵，線圈中心部位分別放置X、Y、Z磁敏感原件。和高頻交流電信號(hào)源與信號(hào)處理設(shè)備相連，線圈在管體表面激發(fā)出交流電信號(hào)，與磁力線作用在管體內(nèi)產(chǎn)生超聲波傳播。當(dāng)有缺陷時(shí)，Χ、γ、ζ向磁敏感原件檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度發(fā)生改變，此時(shí)開(kāi)始檢測(cè)到缺陷。當(dāng)探頭檢測(cè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度恢復(fù)正常時(shí)，缺陷結(jié)束。建立探頭在管體表面軸向與周向的移動(dòng)速度與信號(hào)強(qiáng)度改變時(shí)間的函數(shù)關(guān)系，即可根據(jù)探頭信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算出缺陷尺寸大小。由于該技術(shù)是電磁方法，避免了徹底清洗要求，比傳統(tǒng)方法有許多便利，特別是不需要對(duì)檢測(cè)區(qū)進(jìn)行視覺(jué)檢查，可得到全部的檢測(cè)結(jié)果記錄用于審查和校準(zhǔn)目的，以提供更高可靠性，減少人工操作依賴。因?yàn)樵摷夹g(shù)提供了缺陷長(zhǎng)度、深度和位置等大量的信息，這些檢測(cè)的結(jié)果可作為歷史數(shù)據(jù)記錄在電腦里，供以后數(shù)據(jù)溯源及審核使用。


圖I本探頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本探頭主視圖。圖3本探頭側(cè)視圖。圖4本油套管用缺陷定量無(wú)損檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖5本油套管用缺陷定量無(wú)損檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖側(cè)面圖。其中1、交流激勵(lì)信號(hào)線圈2、Ζ方向強(qiáng)磁電磁鐵3、Ζ方向中心強(qiáng)磁電磁鐵4、Ζ方向磁場(chǎng)磁敏感原件5、X方向磁場(chǎng)磁敏感原件6、Y方向磁場(chǎng)磁敏感原件7、探頭8、信號(hào)無(wú)線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)9、鋼管10、支架U、動(dòng)子12、探頭機(jī)架13、定子14、電池15、滾珠16、滾輪
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的油套管用缺陷定量無(wú)損檢測(cè)設(shè)備是由探頭7、探頭機(jī)架12、信號(hào)無(wú)線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)8、滾珠15、定子13、動(dòng)子11、支架10和滾輪16構(gòu)成；纏繞銅線的圓筒式定子13固定在支架10上，三只滾珠15固定在定子13內(nèi)表面上，纏繞銅線的圓筒式動(dòng)子11置于滾珠15上，動(dòng)子11與探頭機(jī)架12連接為一體，2-4個(gè)探頭7沿周向均勻安裝在探頭機(jī)架12內(nèi)表面，信號(hào)無(wú)線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)8和電池14安裝在探頭機(jī)架12外表面上，并與探頭7連接；滾輪16置于支架10兩側(cè)。探頭7由交流激勵(lì)信號(hào)線圈1，強(qiáng)磁電磁鐵和磁敏感原件構(gòu)成；交流激勵(lì)信號(hào)線圈I為一立方體線圈，強(qiáng)磁電磁鐵由四個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵2和一個(gè)Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵3組成，四個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵2均勻布置在交流激勵(lì)信號(hào)線圈I周邊，Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵3位于交流激勵(lì)信號(hào)線圈I中心,與Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵2方向相反；磁敏感原件由Z方向磁場(chǎng)磁敏感原件4、Χ方向磁場(chǎng)磁敏感原件5和Y方向磁場(chǎng)磁敏感原件6構(gòu)成，Z方向磁場(chǎng)磁敏感原件4由四個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，均勻布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵3和Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵2之間，X方向磁場(chǎng)磁敏感原件5由二個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵3和前后兩個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵2之間，Y方向磁場(chǎng)磁敏感原件6由二個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵3和左右兩個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵2之間。
權(quán)利要求
1.一種油套管用缺陷定量無(wú)損檢測(cè)設(shè)備，由探頭、探頭機(jī)架、信號(hào)無(wú)線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)、滾珠、定子、動(dòng)子、支架和滾輪構(gòu)成；其特征在于 纏繞銅線的圓筒式定子固定在支架上，三只滾珠固定在定子內(nèi)表面上，纏繞銅線的圓筒式動(dòng)子置于滾珠上，動(dòng)子與探頭機(jī)架連接為一體，2-4個(gè)探頭沿周向均勻安裝在探頭機(jī)架內(nèi)表面，信號(hào)無(wú)線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)和電池安裝在探頭機(jī)架外表面上，并與探頭連接；滾輪置于支架兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油套管用缺陷定量無(wú)損檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述的探頭由交流激勵(lì)信號(hào)線圈，強(qiáng)磁電磁鐵和磁敏感原件構(gòu)成；交流激勵(lì)信號(hào)線圈為一立方體線圈，強(qiáng)磁電磁鐵由四個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵和一個(gè)Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵組成，四個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵均勻布置在交流激勵(lì)信號(hào)線圈I周邊，Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵位于交流激勵(lì)信號(hào)線圈中心，與Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵方向相反；磁敏感原件由Z方向磁場(chǎng)磁敏感原件、X方向磁場(chǎng)磁敏感原件和Y方向磁場(chǎng)磁敏感原件構(gòu)成，Z方向磁場(chǎng)磁敏感原件由四個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，均勻布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵和Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵之間，X方向磁場(chǎng)磁敏感原件由二個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵和前后兩個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵之間，Y方向磁場(chǎng)磁敏感原件由二個(gè)磁敏感原件構(gòu)成，分別布置在Z方向中心強(qiáng)磁電磁鐵和左右兩個(gè)Z方向周邊強(qiáng)磁電磁鐵之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油套管用缺陷定量無(wú)損檢測(cè)設(shè)備；由探頭、探頭機(jī)架、信號(hào)無(wú)線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)、滾珠、定子、動(dòng)子、支架和滾輪構(gòu)成；纏繞銅線的圓筒式定子固定在支架上，三只滾珠固定在定子內(nèi)表面上，纏繞銅線的圓筒式動(dòng)子置于滾珠上，動(dòng)子與探頭機(jī)架連接為一體，2-4個(gè)探頭沿周向均勻安裝在探頭機(jī)架內(nèi)表面，信號(hào)無(wú)線傳輸及信號(hào)放大系統(tǒng)和電池安裝在探頭機(jī)架外表面上，并與探頭連接；滾輪置于支架兩側(cè)；本設(shè)備是電磁方法，避免了清洗要求，不需對(duì)檢測(cè)區(qū)進(jìn)行視覺(jué)檢查即可得到缺陷長(zhǎng)度、深度和位置等大量的信息，這些檢測(cè)的結(jié)果可作為歷史數(shù)據(jù)記錄在電腦里，供以后數(shù)據(jù)溯源及審核使用。
文檔編號(hào)G01N29/14GK102901771SQ20111021683
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者申昭熙, 李磊, 王鵬, 馮春 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所