專利名稱：復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置及復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)損檢 測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置及復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
目前，復(fù)合鋼管(常見(jiàn)的一種復(fù)合鋼管，例如雙金屬?gòu)?fù)合鋼管，它包括外層的碳鋼管和內(nèi)襯層的合金管)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油天然氣、石油化工、鹽化工、電力和冶金等行業(yè)。雙金屬?gòu)?fù)合鋼管在復(fù)合過(guò)程中或之后可能會(huì)存在以下問(wèn)題在合金管的管體和焊縫上可能存在缺陷(例如，裂紋或夾雜)，或僅在焊縫上存在缺陷。若合金管中存在上述的缺陷，就失去了雙金屬?gòu)?fù)合鋼管所能起到抗腐蝕的作用(即內(nèi)襯層起抗腐蝕的作用)。若無(wú)內(nèi)襯層的保護(hù)，直接接觸到輸送介質(zhì)的外層，且起承壓作用的碳鋼管容易較快地被腐蝕，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致管道發(fā)生泄漏，甚至引發(fā)事故。因此，需要準(zhǔn)確及時(shí)地檢測(cè)出內(nèi)襯層即合金管的缺陷。而與檢測(cè)單層的合金管管道不同之處在于，檢測(cè)雙金屬?gòu)?fù)合鋼管的內(nèi)襯層即合金管時(shí)需要克服外層的碳鋼管的干擾。于是，需要提供一種可以克服外層碳鋼管的干擾，在線檢測(cè)內(nèi)襯層即合金管的無(wú)損檢測(cè)方法，且能夠同時(shí)檢測(cè)出內(nèi)襯層即合金管的管體和焊縫是否存在缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題，提供一種復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置及復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法。本發(fā)明通過(guò)預(yù)先設(shè)定的頻率、增益和高低通濾波等參數(shù)，并控制填充系數(shù)，使得復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置(或者說(shuō)，該裝置的陣列穿過(guò)式渦流檢測(cè)線圈)可以高靈敏度地、快速地檢測(cè)出待檢復(fù)合鋼管的缺陷，尤其是當(dāng)待檢復(fù)合鋼管為雙金屬?gòu)?fù)合鋼管，本發(fā)明可以在克服雙金屬?gòu)?fù)合鋼管外層干擾的情況下，能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)雙金屬?gòu)?fù)合鋼管內(nèi)襯層的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置，包括
一渦流探頭，所述渦流探頭為圓柱形結(jié)構(gòu)；
渦流檢測(cè)線圈，包覆在所述渦流探頭的外表面，用于檢測(cè)一待檢復(fù)合鋼管缺陷以獲得渦流信號(hào)；
一驅(qū)動(dòng)裝置，與所述渦流探頭連接，用于驅(qū)動(dòng)所述渦流探頭在所述待檢復(fù)合鋼管的內(nèi)壁中做直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括一報(bào)警裝置，與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述報(bào)警裝置用于當(dāng)所述渦流檢測(cè)線圈的阻抗幅值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲。進(jìn)一步，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括一打標(biāo)設(shè)備，與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述打標(biāo)設(shè)備用于當(dāng)檢測(cè)出所述待檢復(fù)合鋼管有缺陷時(shí)，在所述待檢復(fù)合鋼管的外壁上打印預(yù)設(shè)的不合格標(biāo)記；當(dāng)檢測(cè)出所述待檢復(fù)合鋼管沒(méi)有缺陷時(shí)，在所述待檢復(fù)合鋼管的外壁上打印預(yù)設(shè)的合格標(biāo)記。進(jìn)一步，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括一顯示設(shè)備，與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述顯示設(shè)備用于將所述渦流檢測(cè)線圈檢測(cè)所述待檢復(fù)合鋼管而獲得的渦流信號(hào)顯示在阻抗平面圖上。進(jìn)一步，所述渦流檢測(cè)線圈為多個(gè)，且圍繞所述渦流探頭一圈。進(jìn)一步，所述渦流檢測(cè)線圈呈陣列方式排布，所述渦流檢測(cè)線圈包括激勵(lì)線圈和檢測(cè)線圈，所述激勵(lì)線圈用于發(fā)射渦流信號(hào)，所述檢驗(yàn)線圈用于接收渦流信號(hào)。進(jìn)一步，所述待檢復(fù)合鋼管為一雙金屬?gòu)?fù)合鋼管；所述雙金屬?gòu)?fù)合鋼管包括外層的碳鋼管和內(nèi)襯層的合金管，所述碳鋼管用于承擔(dān)管道設(shè)計(jì)的允許壓力，所述合 金管內(nèi)襯于所述碳鋼管，所述合金管的材質(zhì)為耐腐蝕的管材。一種復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法，采用所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括一顯示設(shè)備，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法包括以下步驟
(a)利用驅(qū)動(dòng)裝置將一圓柱狀渦流探頭插入待檢復(fù)合鋼管的內(nèi)壁；
(b)包覆在所述渦流探頭外表面的渦流檢測(cè)線圈檢測(cè)所述待檢復(fù)合鋼管以獲得渦流信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到的所述渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，則執(zhí)行步驟(c);若檢測(cè)到的所述渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值未超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，則執(zhí)行步驟(d)；
(C)將所述待檢復(fù)合鋼管記錄為不合格；
Cd)將所述待檢復(fù)合鋼管記錄為合格標(biāo)記。進(jìn)一步,在步驟(a)之前,進(jìn)一步包括步驟
預(yù)先設(shè)置所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置的參數(shù)。進(jìn)一步,在步驟(a)中進(jìn)一步包括步驟
將檢測(cè)待檢復(fù)合鋼管內(nèi)壁時(shí)獲得的渦流信號(hào)實(shí)時(shí)地顯示在一顯示設(shè)備上。進(jìn)一步，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括一報(bào)警裝置，所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法在步驟(C)之中，進(jìn)一步包括步驟
當(dāng)檢測(cè)到的所述渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，報(bào)警裝置自動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲。進(jìn)一步,在步驟(C)之中,進(jìn)一步包括步驟
分析阻抗平面圖上的阻抗幅值和相位。進(jìn)一步，所述待檢復(fù)合鋼管為一雙金屬?gòu)?fù)合鋼管。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明利用所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置同時(shí)檢測(cè)待檢復(fù)合鋼管(即雙金屬?gòu)?fù)合鋼管)的內(nèi)襯層即合金管的焊縫和管體是否存在缺陷。在檢測(cè)過(guò)程中，能夠迅速便捷地檢測(cè)出內(nèi)襯層即合金管中的全部超過(guò)規(guī)定的缺陷，并且避免外層即碳鋼管的干擾；可以將檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)顯示和保存。該發(fā)明解決了雙金屬?gòu)?fù)合鋼管內(nèi)襯層即合金管的檢測(cè)問(wèn)題，保證了雙金屬?gòu)?fù)合鋼管的質(zhì)量，有利于雙金屬?gòu)?fù)合鋼管的推廣。
圖I是本發(fā)明所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2是所述待檢復(fù)合鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A— A’的剖面 圖4是圖2的B— B’的剖面 圖5是本發(fā)明所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法的具體實(shí)施方式
的步驟示意 圖中的標(biāo)號(hào)分別為
10、復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置；11、渦流探頭；
12、渦流檢測(cè)線圈；13、驅(qū)動(dòng)裝置；
14、報(bào)警裝置；15、打標(biāo)設(shè)備；16、顯示設(shè)備； 20、待檢復(fù)合鋼管；21、碳鋼管；22、合金管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置及復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明基于電磁感應(yīng)原理，利用復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置的渦流檢測(cè)線圈，以內(nèi)穿過(guò)方式對(duì)待檢復(fù)合鋼管的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)渦流檢測(cè)線圈在待檢復(fù)合鋼管的內(nèi)壁中經(jīng)過(guò)一個(gè)不連續(xù)性缺陷時(shí)，待檢復(fù)合鋼管因?yàn)槿毕莸拇嬖诙沟脺u流磁場(chǎng)發(fā)生變化，渦流磁場(chǎng)的變化反過(guò)來(lái)又引起渦流檢測(cè)線圈的阻抗發(fā)生變化，通過(guò)分析阻抗平面圖中的阻抗幅值和相位，以判斷阻抗幅值是否超過(guò)設(shè)定的阻抗值范圍，若是則觸發(fā)報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警聲，以便用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)待檢復(fù)合鋼管中存在的缺陷，并做不合格標(biāo)記；若不是則將待檢復(fù)合鋼管記錄為合格標(biāo)記。圖I是本發(fā)明所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2-圖4是所述待檢復(fù)合鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖及其剖面圖。參見(jiàn)圖I一圖4，一種復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置10包括一渦流探頭11，所述渦流探頭11為圓柱形結(jié)構(gòu)；渦流檢測(cè)線圈12，包覆在所述渦流探頭11的外表面，所述渦流檢測(cè)線圈12用于檢測(cè)一待檢復(fù)合鋼管20缺陷以獲得渦流信號(hào)；所述渦流檢測(cè)線圈12為多個(gè)，且圍繞所述渦流探頭11 一圈；所述渦流檢測(cè)線圈12呈陣列方式排布，通過(guò)將渦流探頭11設(shè)計(jì)成渦流檢測(cè)線圈12分布于渦流探頭11的整個(gè)圓周且呈陣列式，當(dāng)渦流探頭11在復(fù)合鋼管內(nèi)壁移動(dòng)時(shí)，可以覆蓋內(nèi)襯層即合金管全管體和焊縫整個(gè)范圍。因此，可以同時(shí)檢測(cè)出內(nèi)襯層即合金管的管體和焊縫是否存在缺陷；所述渦流檢測(cè)線圈12包括激勵(lì)線圈和檢測(cè)線圈，所述激勵(lì)線圈用于發(fā)射渦流信號(hào)，所述檢驗(yàn)線圈用于接收渦流信號(hào)；一驅(qū)動(dòng)裝置13，與所述渦流探頭11連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置13用于驅(qū)動(dòng)渦流探頭12在所述待檢復(fù)合鋼管的內(nèi)壁中做直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置10進(jìn)一步包括一報(bào)警裝置14，與所述驅(qū)動(dòng)裝置13連接，所述報(bào)警裝置14用于當(dāng)所述渦流檢測(cè)線圈12的阻抗幅值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲。本發(fā)明所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置10進(jìn)一步包括一打標(biāo)設(shè)備15，與所述驅(qū)動(dòng)裝置13連接，所述打標(biāo)設(shè)備15用于當(dāng)檢測(cè)出所述待檢復(fù)合鋼管20有缺陷時(shí)，在所述待檢復(fù)合鋼管20的外壁上打印預(yù)設(shè)的不合格標(biāo)記；當(dāng)檢測(cè)出所述待檢復(fù)合鋼管20沒(méi)有缺陷時(shí)，在所述待檢復(fù)合鋼管20的外壁上打印預(yù)設(shè)的合格標(biāo)記。本發(fā)明所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置10進(jìn)一步包括一顯示設(shè)備16，與所述驅(qū)動(dòng)裝置13連接，所述顯示設(shè)備16用于將渦流檢測(cè)線圈12檢測(cè)所述待檢復(fù)合鋼管20而獲得的渦流信號(hào)顯示在阻抗平面圖上，以便分析阻抗幅值和相位。渦流信號(hào)分解成阻抗平面上的多維分量，并在顯示設(shè)備16上繪制成多維圖形顯示出來(lái)。利用阻抗平面圖顯示方式，不但通過(guò)渦流信號(hào)的阻抗幅值反映出缺陷大小信息，而且通過(guò)渦流信號(hào)的相位反映出缺陷位置信息，使得各類缺陷能有效檢測(cè)和區(qū)分。在本發(fā)明實(shí)施例中，所述待檢復(fù)合鋼管20為一雙金屬?gòu)?fù)合鋼管，所述雙金屬?gòu)?fù)合鋼管包括外層的碳鋼管21和內(nèi)襯層的合金管22，所述碳鋼管21用于承擔(dān)管道設(shè)計(jì)的允許壓力，所述合金管22內(nèi)襯于所述碳鋼管21，所述合金管22的材質(zhì)為耐腐蝕的管材。所述的碳鋼管21與合金管22是通過(guò)水壓擴(kuò)徑、富氧爆燃、爆炸中任意一種方式結(jié)合在一起。所述雙金屬?gòu)?fù)合鋼管的規(guī)格為219. Imm (毫米)X (5+1. 5)mm (毫米)，其中219. I代表雙金屬?gòu)?fù)合鋼管的外徑，5代表外層碳鋼管的壁厚，I. 5代表內(nèi)襯層合金管的厚度。外層碳鋼管采用的材質(zhì)為X65，X65是輸送管中碳鋼管的常見(jiàn)材質(zhì)，即L450。 碳鋼管的尺寸是219. 1X5，即碳鋼管的外徑為219. 1mm，碳鋼管的壁厚為5mm。耐蝕的內(nèi)襯層即合金管采用的材質(zhì)為316L。316L是奧氏體不銹鋼材質(zhì),合金管的內(nèi)徑為206. Imm,壁厚為1.5mm。圖5是本發(fā)明所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法的具體實(shí)施方式
的步驟示意圖。一種復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法，采用復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括一報(bào)警裝置、一打標(biāo)設(shè)備和一顯示設(shè)備，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法包括如下步驟
S501 :預(yù)先設(shè)置復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置的參數(shù)。其中，在此步驟中需預(yù)先設(shè)置以下參數(shù)
設(shè)置渦流探頭前置參數(shù)。渦流探頭前置參數(shù)值調(diào)整范圍為“0 35dB”，主要用于對(duì)渦流信號(hào)大小進(jìn)行放大調(diào)節(jié)，即渦流信號(hào)的幅度大小進(jìn)行放大調(diào)節(jié)。“前置”是一種前置放大作用，它直接對(duì)拾取獲得的渦流信號(hào)進(jìn)行放大，包括對(duì)缺陷信號(hào)和雜波信號(hào)的放大，所以它的放大倍數(shù)不能設(shè)置很大，避免之后信號(hào)處理所帶來(lái)的麻煩。設(shè)置渦流檢測(cè)線圈的頻率。對(duì)渦流探頭的各個(gè)渦流檢測(cè)線圈分別進(jìn)行平衡調(diào)整，即對(duì)渦流檢測(cè)線圈的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣在檢測(cè)特定材質(zhì)和壁厚的管材時(shí)，可以獲得最佳的檢測(cè)效果。根據(jù)公式f= (4p)/ (T2)，其中，f為優(yōu)化頻率，或稱主檢測(cè)頻率(Hz)，P為待檢復(fù)合鋼管的電阻率(微歐 厘米)，T為待檢復(fù)合鋼管的壁厚(英寸)，可得知理論上的最優(yōu)頻率，為頻率的設(shè)置提供理論依據(jù)。通過(guò)設(shè)置多個(gè)渦流檢測(cè)線圈的頻率，用于檢測(cè)多個(gè)方向上待檢復(fù)合鋼管的缺陷，同時(shí)可以抑制不需要的信息而提取有用的檢測(cè)信號(hào)，此外也提聞了檢測(cè)待檢復(fù)合鋼管的效率。頻率增大時(shí)，可以提聞發(fā)現(xiàn)缺陷的靈敏度；頻率減小時(shí)，可以增大渦流透入深度。所以，在檢測(cè)待檢復(fù)合材料(特別是雙金屬?gòu)?fù)合鋼管)時(shí)，在保證透入深度適當(dāng)(剛好能夠穿透需要檢測(cè)的內(nèi)襯層)的情況下，盡可能選擇高頻率，以便獲得較高的靈敏度。一般原則是根據(jù)阻抗平圖上的渦流信號(hào)曲線，找到渦流信號(hào)(或稱缺陷信號(hào))引起阻抗變化最大處的頻率。設(shè)置報(bào)警電平參數(shù)。根據(jù)已測(cè)得的對(duì)比試樣的缺陷信號(hào)的幅度(即阻抗值范圍)作為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置報(bào)警電平的參數(shù)，這樣使得缺陷信號(hào)幅度一旦達(dá)到報(bào)警電平邊界，報(bào)警裝置會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲。設(shè)置探頭驅(qū)動(dòng)參數(shù)。探頭驅(qū)動(dòng)的參數(shù)設(shè)置，調(diào)整范圍為廣8共8個(gè)級(jí)別，主要是用于調(diào)整激勵(lì)信號(hào)的大小，一般為固定值。對(duì)于本發(fā)明所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置，一般情況下設(shè)置為5。一般情況下，在正弦波形不產(chǎn)生失真和飽和的狀態(tài)下調(diào)節(jié)頻率、前置和探頭驅(qū)動(dòng)。設(shè)置增益參數(shù)。增益的調(diào)節(jié)也是受多方面因素影響的，在噪聲允許的情況下，根據(jù)待檢復(fù)合鋼管的渦流信號(hào)(或者稱為缺陷信號(hào))幅度大小來(lái)調(diào)節(jié)增益。當(dāng)設(shè)置好報(bào)警框后，以標(biāo)準(zhǔn)樣管的缺陷信號(hào)的幅度作為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)節(jié)增益大小，使每一個(gè)缺陷信號(hào)幅度都達(dá)到報(bào)警區(qū)域，并且處于臨界處。對(duì)于普通的穿過(guò)式渦流探頭檢測(cè)裝置，增益常設(shè)置為“ l(T50dB”，實(shí)際調(diào)節(jié)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求而進(jìn)行。設(shè)置高低通濾波。高低通濾波依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)是否有干擾渦流檢測(cè)的信號(hào)來(lái)設(shè)定。一般來(lái)說(shuō)，填充系數(shù)是渦流檢測(cè)線圈的直徑與待檢復(fù)合鋼管的內(nèi)徑或外徑的一個(gè)比值系數(shù)的平方。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，由于采用內(nèi)穿過(guò)式渦流檢測(cè)線圈，當(dāng)渦流檢測(cè)線圈直徑與待檢復(fù)合鋼管的內(nèi)徑確定之后，填充系數(shù)就隨之確定。即填充系數(shù)為渦流檢測(cè)線圈的內(nèi)徑與待檢復(fù)合鋼管內(nèi)徑(即雙金屬?gòu)?fù)合鋼管內(nèi)襯層即合金管的內(nèi)徑)比值的平方。S502 :利用驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)圓柱狀渦流探頭插入待檢復(fù)合鋼管的內(nèi)壁。其中，當(dāng)載有交變電流的渦流檢測(cè)線圈靠近待檢復(fù)合鋼管內(nèi)壁時(shí)，渦流檢測(cè)線圈中交變電流產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，從而待檢復(fù)合鋼管內(nèi)壁中會(huì)感生出渦流信號(hào)。渦流信號(hào)的大小、相位及流動(dòng)形式受到待檢復(fù)合鋼管的性能影響，而渦流信號(hào)的反作用磁場(chǎng)又使渦流檢測(cè)線圈的阻抗發(fā)生變化，因此，通過(guò)測(cè)定渦流檢測(cè)線圈的阻抗值變化，就可以測(cè)得待檢復(fù)合鋼管內(nèi)壁有無(wú)缺陷。S503:將檢測(cè)待檢復(fù)合鋼管內(nèi)壁時(shí)所獲得的渦流信號(hào)實(shí)時(shí)地顯示在一顯示設(shè)備上。S504:包覆在所述渦流探頭外表面的渦流檢測(cè)線圈檢測(cè)所述待檢復(fù)合鋼管以獲得渦流信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到的所述渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，則執(zhí)行步驟S505 ;若檢測(cè)到的所述渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值未超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，則執(zhí)行步驟S508。S505:當(dāng)檢測(cè)到的所述渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，報(bào)警裝置會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲。當(dāng)檢測(cè)到渦流信號(hào)(或稱缺陷信號(hào))在阻抗平面圖上的阻抗幅值超過(guò)報(bào)警框時(shí)，報(bào)警裝置會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲。也可以通過(guò)人工的方式來(lái)判斷缺陷信號(hào)是否超過(guò)報(bào)警框。S506 :打標(biāo)設(shè)備在待檢復(fù)合鋼管的外壁上打印預(yù)設(shè)的不合格標(biāo)記，并將所述待檢復(fù)合鋼管傳送至不合格品區(qū)。S507 :分析阻抗平面圖的幅值和相位。其中，阻抗平面圖是顯示在所述顯示設(shè)備上的，用戶可以通過(guò)所述顯示設(shè)備的內(nèi)置軟件，以及鼠標(biāo)等外部輸入操作(即點(diǎn)擊內(nèi)置軟件界面上用于讀取阻抗幅值和相位的工具)以獲得阻抗平面圖上相關(guān)的阻抗幅值和相位。同時(shí)，可以根據(jù)需求，將獲得的結(jié)果(相關(guān)的阻抗幅值和相位)實(shí)時(shí)保存，以便之后進(jìn)一步分析。S508:待檢復(fù)合鋼管沒(méi)有檢測(cè)到缺陷，將待檢復(fù)合鋼管傳送入合格品區(qū)。接下來(lái)的描述是根據(jù)上述本發(fā)明具體實(shí)施方式
的一實(shí)施例，其具體實(shí)施步驟如下
參考步驟S601 :預(yù)先設(shè)置復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置的參數(shù)。 其中設(shè)置復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置的參數(shù)如下頻率f設(shè)置為15KHC80KHz。增益設(shè)置為20 50dB。前置設(shè)置為l(T25dB。報(bào)警方式選擇幅值報(bào)警，報(bào)警框的大小設(shè)置為人工制作的對(duì)比試樣上通孔的信號(hào)幅值(即當(dāng)渦流探頭通過(guò)對(duì)比試樣上的通孔時(shí)，渦流信號(hào)的幅值)，或在此基礎(chǔ)上增加疒3dB以設(shè)定報(bào)警幅值。而檢測(cè)的待檢復(fù)合鋼管為一雙金屬?gòu)?fù)合鋼管，規(guī)格為219. ImmX (5+1. 5) mm(毫米)，外層的碳鋼管采用的材質(zhì)為X65,耐蝕的內(nèi)襯層即合金管采用的材質(zhì)為316L。其中，雙金屬?gòu)?fù)合鋼管的外徑為219. 1_，外層碳鋼管的壁厚為5mm,內(nèi)襯層合金管的壁厚為I. 5mm。外層碳鋼管的材質(zhì)為X65 (L450),內(nèi)襯層的材質(zhì)為316L (奧氏體不銹鋼)。參考步驟S602 :利用驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)渦流探頭插入雙金屬?gòu)?fù)合鋼管的內(nèi)壁。在檢測(cè)過(guò)程中，本發(fā)明所述的方法可以克服外層碳鋼管的干擾，進(jìn)行準(zhǔn)確判定內(nèi)襯層即合金管上是否有缺陷，其原因是在于
首先，渦流探頭為陣列內(nèi)穿過(guò)式的渦流探頭，適合于檢測(cè)雙金屬?gòu)?fù)合鋼管的內(nèi)襯層。第二，在檢測(cè)過(guò)程中，渦流探頭上的每個(gè)渦流檢測(cè)線圈都能夠與內(nèi)襯層內(nèi)壁保持固定的距離，保證了在所有位置均具有相同的檢測(cè)靈敏度。第三，通過(guò)預(yù)先設(shè)置適當(dāng)?shù)念l率，使得渦流信號(hào)剛好能夠完全穿透耐蝕的內(nèi)襯層即合金管。參考步驟S603 :將檢測(cè)雙金屬?gòu)?fù)合鋼管內(nèi)壁時(shí)所獲得的渦流信號(hào)實(shí)時(shí)地顯示在一顯不設(shè)備上。參考步驟S604 :包覆在所述渦流探頭外表面的渦流檢測(cè)線圈檢測(cè)雙金屬?gòu)?fù)合鋼管獲得渦流信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到的所述渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，則執(zhí)行步驟S605。參考步驟S605 :報(bào)警裝置根據(jù)雙金屬?gòu)?fù)合鋼管內(nèi)壁的缺陷已滿足報(bào)警條件，則自動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲。其中，雙金屬?gòu)?fù)合鋼管內(nèi)壁的缺陷已滿足報(bào)警條件為檢測(cè)到的所述渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍。參考步驟S606 :打標(biāo)設(shè)備在雙金屬?gòu)?fù)合鋼管的外壁上打印預(yù)設(shè)的不合格標(biāo)記，并將所述雙金屬?gòu)?fù)合鋼管傳送至不合格品區(qū)。參考步驟S607 :分析阻抗平面圖的幅值和相位。由于報(bào)警幅值可以通過(guò)報(bào)警框以表示引起報(bào)警的渦流信號(hào)的幅值范圍，這樣用戶可以清晰直觀地對(duì)渦流信號(hào)加以分析判斷。同樣，通過(guò)讀取阻抗平面圖上的相位，用戶可以方便迅捷地分析評(píng)價(jià)渦流檢測(cè)線圈測(cè)得合金管中缺陷的深度。本發(fā)明所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法的另一實(shí)施例，其具體實(shí)施步驟如下
參考步驟S701 :預(yù)先設(shè)置復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置的參數(shù)。參考步驟S702 :利用驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)渦流探頭插入雙金屬?gòu)?fù)合鋼管的內(nèi)壁。參考步驟S703 :將檢測(cè)雙金屬?gòu)?fù)合鋼管內(nèi)壁時(shí)所獲得的渦流信號(hào)實(shí)時(shí)地顯示在一顯不設(shè)備上。參考步驟S704 :包覆在所述渦流探頭外表面的渦流檢測(cè)線圈檢測(cè)雙金屬?gòu)?fù)合鋼管獲得渦流信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到的所述渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值未超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，則執(zhí)行步驟S708。參考步驟S708 :雙金屬?gòu)?fù)合鋼管沒(méi)有檢測(cè)到缺陷，將雙金屬?gòu)?fù)合鋼管傳送入合格品區(qū)。本發(fā)明適合于雙金屬?gòu)?fù)合鋼管，也可將范圍擴(kuò)大到內(nèi)襯層為導(dǎo)電材料，而外層為金屬或非金屬的復(fù)合鋼管。本發(fā)明所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法同樣亦適用于單金屬?gòu)?fù)合鋼管(外層為非金屬，內(nèi)襯層為合金管)，利用渦流檢測(cè)線圈，以內(nèi)穿過(guò)方式對(duì)單金屬?gòu)?fù)合鋼管的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)渦流檢測(cè)線圈在單金屬?gòu)?fù)合鋼管(內(nèi)襯層即合金管)的內(nèi)壁中經(jīng)過(guò)一個(gè)不連續(xù)性缺陷時(shí)，單金屬?gòu)?fù)合鋼管因?yàn)槿毕莸拇嬖诙沟脺u流磁場(chǎng)發(fā)生變化，渦流磁場(chǎng)的變化反過(guò)來(lái)又引起渦流檢測(cè)線圈的阻抗發(fā)生變化，通過(guò)分析阻抗平面圖中的阻抗幅值和相位，以判斷阻抗幅值是否超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍，若是則觸發(fā)報(bào)警裝置自動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲，以便用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)單金屬?gòu)?fù)合鋼管中存在的缺陷，并做不合格標(biāo)記；若不是則將單金屬?gòu)?fù)合鋼管記錄為合格標(biāo)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于，包括 一渦流探頭，所述渦流探頭為圓柱形結(jié)構(gòu)； 渦流檢測(cè)線圈，包覆在所述渦流探頭的外表面，用于檢測(cè)一待檢復(fù)合鋼管缺陷以獲得渦流信號(hào)； 一驅(qū)動(dòng)裝置，與所述渦流探頭連接，用于驅(qū)動(dòng)所述渦流探頭在所述待檢復(fù)合鋼管的內(nèi)壁中做直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括一報(bào)警裝置，與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述報(bào)警裝置用于當(dāng)所述渦流檢測(cè)線圈的阻抗幅值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲。
3.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括一打標(biāo)設(shè)備，與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述打標(biāo)設(shè)備用于當(dāng)檢測(cè)出所述待檢復(fù)合鋼管有缺陷時(shí)，在所述待檢復(fù)合鋼管的外壁上打印預(yù)設(shè)的不合格標(biāo)記；當(dāng)檢測(cè)出所述待檢復(fù)合鋼管沒(méi)有缺陷時(shí)，在所述待檢復(fù)合鋼管的外壁上打印預(yù)設(shè)的合格標(biāo)記。
4.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括一顯示設(shè)備，與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述顯示設(shè)備用于將所述渦流檢測(cè)線圈檢測(cè)所述待檢復(fù)合鋼管而獲得的渦流信號(hào)顯示在阻抗平面圖上。
5.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述渦流檢測(cè)線圈為多個(gè)，且圍繞所述渦流探頭一圈。
6.如權(quán)利要求I或5所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述渦流檢測(cè)線圈呈陣列方式排布，所述渦流檢測(cè)線圈包括激勵(lì)線圈和檢測(cè)線圈，所述激勵(lì)線圈用于發(fā)射渦流信號(hào)，所述檢驗(yàn)線圈用于接收渦流信號(hào)。
7.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述待檢復(fù)合鋼管為一雙金屬?gòu)?fù)合鋼管；所述雙金屬?gòu)?fù)合鋼管包括外層的碳鋼管和內(nèi)襯層的合金管，所述碳鋼管用于承擔(dān)管道設(shè)計(jì)的允許壓力，所述合金管內(nèi)襯于所述碳鋼管，所述合金管的材質(zhì)為耐腐蝕的管材。
8.一種復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法，采用權(quán)利要求I所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括一顯示設(shè)備，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法包括以下步驟 (a)利用驅(qū)動(dòng)裝置將一圓柱狀渦流探頭插入待檢復(fù)合鋼管的內(nèi)壁； (b)包覆在所述渦流探頭外表面的渦流檢測(cè)線圈檢測(cè)所述待檢復(fù)合鋼管以獲得渦流信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到的所述渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，則執(zhí)行步驟(c);若檢測(cè)到的所述渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值未超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，則執(zhí)行步驟(d)； (C)將所述待檢復(fù)合鋼管記錄為不合格； Cd)將所述待檢復(fù)合鋼管記錄為合格標(biāo)記。
9.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，在步驟(a)之前，進(jìn)一步包括步驟 預(yù)先設(shè)置所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置的參數(shù)。
10.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法在步驟(a)中進(jìn)一步包括步驟 將檢測(cè)待檢復(fù)合鋼管內(nèi)壁時(shí)獲得的渦流信號(hào)實(shí)時(shí)地顯示在一顯示設(shè)備上。
11.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括一報(bào)警裝置，所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法在步驟(c )之中，進(jìn)一步包括步驟 當(dāng)檢測(cè)到的所述渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，報(bào)警裝置自動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲。
12.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法在步驟(c)之中，進(jìn)一步包括步驟 分析阻抗平面圖上的阻抗幅值和相位。
13.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述待檢復(fù)合鋼管為一雙金屬?gòu)?fù)合鋼管。
全文摘要
本發(fā)明提供復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)裝置及復(fù)合鋼管缺陷檢測(cè)方法，屬無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括渦流探頭、包覆在渦流探頭外表面的渦流檢測(cè)線圈以及與渦流探頭相連的驅(qū)動(dòng)裝置。該方法步驟為(a)將一圓柱狀渦流探頭插入待檢復(fù)合鋼管的內(nèi)壁；(b)包覆在所述渦流探頭外表面的渦流檢測(cè)線圈檢測(cè)所述待檢復(fù)合鋼管以獲得渦流信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到的渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，則執(zhí)行步驟(c)；若檢測(cè)到的渦流信號(hào)在阻抗平面圖上的阻抗幅值未超過(guò)設(shè)定的報(bào)警幅值范圍時(shí)，則執(zhí)行步驟(d)；(c)將所述待檢復(fù)合鋼管記錄為不合格；(d)將所述待檢復(fù)合鋼管記錄為合格標(biāo)記。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高靈敏度、快速檢測(cè)待檢復(fù)合鋼管的缺陷。
文檔編號(hào)G01N27/90GK102680570SQ20121013982
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者宗廣霞, 方軍鋒, 薛志軍 申請(qǐng)人:上海海隆防腐技術(shù)工程有限公司