本實(shí)用新型涉及無損檢測中的可視化內(nèi)窺檢測和渦流檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于管道爬行器的內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

石油化工行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展有著舉足輕重的作用。目前在石油化工行業(yè)中仍然以使用防腐蝕壓力管道元件為主，因此對于內(nèi)襯防腐層管道的檢測直接關(guān)系到整個石油化工行業(yè)的安全，至關(guān)重要。

針對內(nèi)襯防腐蝕管道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和缺陷，國內(nèi)外展開了針對內(nèi)襯防腐層相關(guān)無損檢測方法研究,提出了多種檢測技術(shù)，包括：漏磁檢測技術(shù)、超聲波檢測技術(shù)、渦流檢測技術(shù)等。然而由于內(nèi)襯防腐層管道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較復(fù)雜，缺陷形式多樣，既存在著防腐層表面的損傷，又有防腐層下的金屬層表面的腐蝕、積液等，單一的檢測技術(shù)無法滿足檢測的需要，多種傳感器融合同步檢測是該領(lǐng)域檢測發(fā)展的趨勢。

另外，由于內(nèi)襯防腐層管道的環(huán)境特征，人為檢測顯得極為困難和危險，因此近年來管道爬行器逐漸成為研究的重點(diǎn)。它所具備的智能化、自動化、精確化等特點(diǎn)，使之可以代替人工檢測，既保證了檢測的安全性，又提高了檢測效率。

因此，針對內(nèi)襯防腐層管道的特點(diǎn)，開發(fā)基于管道爬行器的內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)，對于內(nèi)襯防腐層管道的缺陷檢測，具有重大的意義和突破。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種操作方便、檢測效率高的基于管道爬行器的內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)。

本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于管道爬行器的內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)，包括管道爬行器模塊1、主機(jī)無線接發(fā)裝置2、處理器3、系統(tǒng)控制模塊4、系統(tǒng)顯示模塊5、可視化內(nèi)窺探頭6、渦流檢測探頭7；

所述管道爬行器模塊1、主機(jī)無線接發(fā)裝置2、處理器3依次電訊連接；所述系統(tǒng)控制模塊4、系統(tǒng)顯示模塊5、可視化內(nèi)窺探頭6和渦流檢測探頭7分別電訊連接處理器3。

所述管道爬行器模塊1包括嵌入式微處理器11，以及與嵌入式微處理器11電訊連接的LED照明燈12、爬行器主體機(jī)構(gòu)13、電源模塊14和爬行器無線接發(fā)裝置15；

所述系統(tǒng)控制模塊4包括爬行器控制模塊41和缺陷檢測狀態(tài)控制42；

所述管道爬行器模塊1通過爬行器無線接發(fā)裝置15與處理器3電訊連接；

所述系統(tǒng)控制模塊4的爬行器控制模塊41和缺陷檢測狀態(tài)控制42分別電訊連接處理器3；操作者通過系統(tǒng)控制模塊4對內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)發(fā)出包括運(yùn)動控制和缺陷檢測控制的控制信息，經(jīng)過處理器3處理之后經(jīng)由主機(jī)無線接發(fā)裝置2向管道爬行器模塊1發(fā)出控制信號，指導(dǎo)管道爬行器模塊1的運(yùn)動和檢測；

所述處理器3作為整個內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)的核心，在運(yùn)行過程中首先接收來自系統(tǒng)控制模塊4的控制信號，接著通過主機(jī)無線接發(fā)裝置2向管道爬行器模塊1發(fā)出控制信號，控制管道爬行器模塊1的工作；同時，系統(tǒng)運(yùn)行過程中，處理器3實(shí)時接收管道爬行器模塊1發(fā)出的信息并顯示在系統(tǒng)顯示模塊5中，指導(dǎo)檢測過程的進(jìn)一步進(jìn)行。

所述系統(tǒng)顯示模塊5包括缺陷信息顯示模塊51、爬行器運(yùn)行狀態(tài)顯示模塊52、渦流檢測狀態(tài)顯示模塊53和可視化內(nèi)窺檢測狀態(tài)顯示54模塊；

所述系統(tǒng)顯示模塊5的缺陷信息顯示模塊51、爬行器運(yùn)行狀態(tài)顯示模塊52、渦流檢測狀態(tài)顯示模塊53和可視化內(nèi)窺檢測狀態(tài)顯示54模塊分別電訊連接處理器3；

內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)工作過程中，處理器3將通過主機(jī)無線接發(fā)裝置2接收的信號處理之后，傳輸給系統(tǒng)顯示模塊5，結(jié)合可視化內(nèi)窺探頭6和渦流檢測探頭7傳回的缺陷信息，分別將缺陷信息、分別將缺陷信息、爬行器運(yùn)行狀態(tài)、渦流檢測狀態(tài)和可視化內(nèi)窺檢測狀態(tài)在對應(yīng)的模塊中顯示出來，即缺陷信息顯示模塊51、爬行器運(yùn)行狀態(tài)顯示模塊52、渦流檢測狀態(tài)顯示模塊53和可視化內(nèi)窺檢測狀態(tài)顯示54中顯示出來。

所述爬行器主體機(jī)構(gòu)13包括主導(dǎo)向輪13a、副導(dǎo)向輪13b、磁性履帶13c、驅(qū)動輪13d、爬行器主體13e，電機(jī)13f、編碼器13g；

主導(dǎo)向輪13a和副導(dǎo)向輪13b控制磁性履帶13c的方向，電機(jī)13f提供行駛動力帶動驅(qū)動輪13d轉(zhuǎn)動，磁性履帶13c實(shí)現(xiàn)爬行器在管道壁的貼壁爬行；編碼器13g記錄位移信息并反饋回處理器3。

一種基于管道爬行器的內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其包括如下步驟，管道缺陷檢測步驟：操作者根據(jù)所要檢測的管道確定好參數(shù)后，通過在系統(tǒng)控制模塊4輸入所需的控制信息，處理器3接收控制信息后通過主機(jī)無線接發(fā)裝置2向管道爬行器模塊1發(fā)出控制信號，控制管道爬行器模塊1的工作；管道爬行器開始工作后攜帶的LED照明燈12開始照明，安置在管道爬行器上的可視化內(nèi)窺探頭6和渦流檢測探頭7開始工作，接受到缺陷信息并傳輸?shù)教幚砥?，處理器3將缺陷信息處理后傳到系統(tǒng)顯示模塊5的缺陷信息顯示模塊51中，從而得到管道的缺陷情況；

系統(tǒng)顯示模塊5上有缺陷信息、爬行器運(yùn)行狀態(tài)和可視化內(nèi)窺檢測狀態(tài)和渦流檢測狀態(tài)信息，在檢測途中，操作者可以隨時對一開始設(shè)置的爬行器控制信息和缺陷檢測狀態(tài)信息在系統(tǒng)控制模塊4上進(jìn)行更改，完成一次檢測后操作者可以根據(jù)需要改變管道爬行器的位置對管道其他位置進(jìn)行檢測或召回管道爬行器、完成檢測；

爬行器主體機(jī)構(gòu)13控制步驟：當(dāng)爬行器無線接發(fā)裝置15接收到主機(jī)無線接發(fā)裝置2傳來的控制信號時，將信號傳至嵌入式微處理器11，嵌入式微處理器11控制電機(jī)13f并帶動電機(jī)13f上的驅(qū)動輪13d，驅(qū)動輪13d帶動磁性履帶13c并開始運(yùn)動，主導(dǎo)向輪13a和副導(dǎo)向輪13b通過嚙合孔與磁性履帶13c嚙合來固定履帶的方向保證行駛方向，同時主導(dǎo)向輪上的編碼器13g將路程信息傳回嵌入式微處理器11，爬行器主體13e加載可視化內(nèi)窺探頭6和渦流檢測探頭7并在爬行器行駛過程中開始檢測。

本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

1.本實(shí)用新型解決了原有檢測手段不夠全面的特點(diǎn)，使用多傳感器檢測的方式，其中可視化內(nèi)窺檢測用于對防腐層進(jìn)行檢測，渦流檢測用于對金屬層進(jìn)行檢測，實(shí)現(xiàn)全面檢測的需求。

2.本實(shí)用新型使用管道爬行器作為檢測系統(tǒng)的載體，代替人工檢測，提供了檢測的效率和安全性。

3.本實(shí)用新型將對管道爬行器運(yùn)動的控制和內(nèi)窺渦流檢測控制集成于一體，實(shí)現(xiàn)對檢測過程的精準(zhǔn)化控制。

4.本實(shí)用新型使用磁附式管道爬行器作為精準(zhǔn)運(yùn)動的載體，可以在水平或豎直管道內(nèi)檢測，并將檢測狀態(tài)和缺陷信息在顯示系統(tǒng)同時顯示，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時檢測的目的，提高了檢測的精度。

綜上所述，本實(shí)用新型通過將可視化內(nèi)窺探頭和渦流檢測探頭搭載在可在管道爬行的磁附履帶式爬行器上，針對石化管道中內(nèi)襯防腐管道難以檢測的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對內(nèi)襯防腐層管道的表面防腐層和防腐層下的金屬層表面進(jìn)行檢測，其中，磁附履帶式爬行器作為系統(tǒng)的主體，可在內(nèi)側(cè)防腐層管道吸附，實(shí)現(xiàn)在水平、豎直、傾斜管壁上的爬行，可視化內(nèi)窺探頭主要對非金屬防腐層表面進(jìn)行損傷檢測，而渦流探頭對防腐層下的金屬層表面進(jìn)行檢測?？刂葡到y(tǒng)對爬行器的運(yùn)動、LED燈發(fā)光、渦流探頭和可視化內(nèi)窺探頭的激勵進(jìn)行控制、并對缺陷信息進(jìn)行處理后在顯示系統(tǒng)中顯示出來，使控制者可以對整個系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時控制。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型基于管道爬行器的內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型基于管道爬行器的內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)中磁附式管道爬行器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型基于管道爬行器的內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)中磁附式管道爬行器的磁附性履帶示意圖。

圖4是本實(shí)用新型基于管道爬行器的內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)檢測工作流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。

實(shí)施例

如圖1至4所示。本實(shí)用新型公開了一種基于管道爬行器的內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)，包括管道爬行器模塊1、主機(jī)無線接發(fā)裝置2、處理器3、系統(tǒng)控制模塊4、系統(tǒng)顯示模塊5、可視化內(nèi)窺探頭6、渦流檢測探頭7；

所述管道爬行器模塊1、主機(jī)無線接發(fā)裝置2、處理器3依次電訊連接；所述系統(tǒng)控制模塊4、系統(tǒng)顯示模塊5、可視化內(nèi)窺探頭6和渦流檢測探頭7分別電訊連接處理器3。

所述管道爬行器模塊1包括嵌入式微處理器11，以及與嵌入式微處理器11電訊連接的LED照明燈12、爬行器主體機(jī)構(gòu)13、電源模塊14和爬行器無線接發(fā)裝置15；

所述系統(tǒng)控制模塊4包括爬行器控制模塊41和缺陷檢測狀態(tài)控制42；

所述管道爬行器模塊1通過爬行器無線接發(fā)裝置15與處理器3電訊連接；

所述系統(tǒng)控制模塊4的爬行器控制模塊41和缺陷檢測狀態(tài)控制42分別電訊連接處理器3；操作者通過系統(tǒng)控制模塊4對內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)發(fā)出包括運(yùn)動控制和缺陷檢測控制的控制信息，經(jīng)過處理器3處理之后經(jīng)由主機(jī)無線接發(fā)裝置2向管道爬行器模塊1發(fā)出控制信號，指導(dǎo)管道爬行器模塊1的運(yùn)動和檢測；

所述處理器3作為整個內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)的核心，在運(yùn)行過程中首先接收來自系統(tǒng)控制模塊4的控制信號，接著通過主機(jī)無線接發(fā)裝置2向管道爬行器模塊1發(fā)出控制信號，控制管道爬行器模塊1的工作；同時，系統(tǒng)運(yùn)行過程中，處理器3實(shí)時接收管道爬行器模塊1發(fā)出的信息并顯示在系統(tǒng)顯示模塊5中，指導(dǎo)檢測過程的進(jìn)一步進(jìn)行。

所述系統(tǒng)顯示模塊5包括缺陷信息顯示模塊51、爬行器運(yùn)行狀態(tài)顯示模塊52、渦流檢測狀態(tài)顯示模塊53和可視化內(nèi)窺檢測狀態(tài)顯示54模塊；

所述系統(tǒng)顯示模塊5的缺陷信息顯示模塊51、爬行器運(yùn)行狀態(tài)顯示模塊52、渦流檢測狀態(tài)顯示模塊53和可視化內(nèi)窺檢測狀態(tài)顯示54模塊分別電訊連接處理器3；

內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)工作過程中，處理器3將通過主機(jī)無線接發(fā)裝置2接收的信號處理之后，傳輸給系統(tǒng)顯示模塊5，結(jié)合可視化內(nèi)窺探頭6和渦流檢測探頭7傳回的缺陷信息，分別將缺陷信息、分別將缺陷信息、爬行器運(yùn)行狀態(tài)、渦流檢測狀態(tài)和可視化內(nèi)窺檢測狀態(tài)在對應(yīng)的模塊中顯示出來，即缺陷信息顯示模塊51、爬行器運(yùn)行狀態(tài)顯示模塊52、渦流檢測狀態(tài)顯示模塊53和可視化內(nèi)窺檢測狀態(tài)顯示54中顯示出來。

所述爬行器主體機(jī)構(gòu)13包括主導(dǎo)向輪13a、副導(dǎo)向輪13b、磁性履帶13c、驅(qū)動輪13d、爬行器主體13e，電機(jī)13f、編碼器13g；

主導(dǎo)向輪13a和副導(dǎo)向輪13b控制磁性履帶13c的方向，電機(jī)13f提供行駛動力帶動驅(qū)動輪13d轉(zhuǎn)動，磁性履帶13c(磁性履帶13c的磁附功能，可采用交替排列的小型強(qiáng)磁鐵A及嚙合孔B)實(shí)現(xiàn)爬行器在管道壁的貼壁爬行；編碼器13g記錄位移信息并反饋回處理器3。磁性履帶13c為現(xiàn)有磁性的履帶。

一種基于管道爬行器的內(nèi)窺渦流檢測系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其包括如下步驟，管道缺陷檢測步驟：操作者根據(jù)所要檢測的管道確定好參數(shù)后，通過在系統(tǒng)控制模塊4輸入所需的控制信息，處理器3接收控制信息后通過主機(jī)無線接發(fā)裝置2向管道爬行器模塊1發(fā)出控制信號，控制管道爬行器模塊1的工作；管道爬行器開始工作后攜帶的LED照明燈12開始照明，安置在管道爬行器上的可視化內(nèi)窺探頭6和渦流檢測探頭7開始工作，接受到缺陷信息并傳輸?shù)教幚砥?，處理器3將缺陷信息處理后傳到系統(tǒng)顯示模塊5的缺陷信息顯示模塊51中，從而得到管道的缺陷情況；

系統(tǒng)顯示模塊5上有缺陷信息、爬行器運(yùn)行狀態(tài)和可視化內(nèi)窺檢測狀態(tài)和渦流檢測狀態(tài)等信息，在檢測途中，操作者可以隨時對一開始設(shè)置的爬行器控制信息和缺陷檢測狀態(tài)信息在系統(tǒng)控制模塊4上進(jìn)行更改，完成一次檢測后操作者可以根據(jù)需要改變管道爬行器的位置對管道其他位置進(jìn)行檢測或召回管道爬行器、完成檢測；

爬行器主體機(jī)構(gòu)13控制步驟：當(dāng)爬行器無線接發(fā)裝置15接收到主機(jī)無線接發(fā)裝置2傳來的控制信號時，將信號傳至嵌入式微處理器11，嵌入式微處理器11控制電機(jī)13f并帶動電機(jī)13f上的驅(qū)動輪13d，驅(qū)動輪13d帶動磁性履帶13c并開始運(yùn)動，主導(dǎo)向輪13a和副導(dǎo)向輪13b通過嚙合孔與磁性履帶13c嚙合來固定履帶的方向保證行駛方向，同時主導(dǎo)向輪上的編碼器13g將路程信息傳回嵌入式微處理器11，爬行器主體13e加載可視化內(nèi)窺探頭6和渦流檢測探頭7并在爬行器行駛過程中開始檢測。LED照明燈12提供光源，電源模塊14提供該過程所需電源，磁性履帶13c使用N極S極交替排列的小型強(qiáng)磁鐵以提高磁性；

操作者首先根據(jù)管道的大小和缺陷主要類型輸入操作指令，接著控制及檢測設(shè)備將操作指令轉(zhuǎn)換為控制信息傳輸?shù)焦艿琅佬衅?，指?dǎo)管道爬行器開始工作，攜帶的LED照明燈開始照明，安置在管道爬行器上的可視化內(nèi)窺探頭和渦流檢測探頭開始工作，接受到缺陷信息并傳輸?shù)教幚砥?，處理器將缺陷信息處理后傳到系統(tǒng)顯示模塊的缺陷信息顯示中，從而得到管道的缺陷情況。顯示器上顯示有缺陷信息、爬行器運(yùn)行狀態(tài)和可視化內(nèi)窺檢測狀態(tài)和渦流檢測狀態(tài)等信息，在檢測途中，操作者可以隨時對一開始設(shè)置的爬行器控制信息和缺陷檢測狀態(tài)信息在系統(tǒng)控制模塊上進(jìn)行更改，完成一次檢測后操作者可以根據(jù)需要改變管道爬行器的位置對管道其他位置進(jìn)行檢測或召回管道爬行器、完成檢測。

如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。