Page 43 - 无损检测2024年第五期
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宋汉成, 等:

   管道涡流内检测平面线圈传感器设计及性能分析

   具有较高的灵敏度。当提离距离超过一定值, 如图                           激励线圈相对位置等条件下, 开展了传感器的缺陷
   中约为3mm , 接收线圈在上或在下对信号影响很                          检测能力分析, 得出以下结论。


   小。对比图8和图9曲线可知, 相位差与提离距离                                ( 1 ) PCB板厚度影响检测信号的灵敏度。取较
   的变化曲线衰减较慢, 故采用相位差法进行缺陷检                           小的 PCB板厚度有利于信号的增强。试验结果表

   测具有较好的稳定性。                                        明, 选取 PCB 厚度为 0.8mm 较为合适, 得到的信
                                                     号较强且 PCB板有较好的机械强度。
  4 试验测试
                                                          ( 2 )管道内检测时通常要求具有较大的提离距
     为了验证设计传感器对管道缺陷的检测能力,                            离, 采用激励线圈在下、 接收线圈在上的工作方式,
   在一根长度为 1m 的管道内壁制作了不同规格的                           传感器具有较高的灵敏度。

   人工缺陷, 其中两个被测缺陷 A 和 B 的尺寸如表1
                                                     参考文献:
   所示。将厚度为 0.8mm 的 PCB 平面涡流传感器
   安装于专门研制的管道内检测传感器架上, 对缺陷                            [ 1 ]  李睿, 王长新, 富宽, 等. 不同厚度PCB传感器检测裂



   进行检测, 提离距离设计值为 6mm 。测量缺陷 A                              纹时的相位差变化[ J ] . 无损检测, 2023 , 45 ( 2 ): 60-
   和缺陷 B 所得的相位曲线如图10所示, 可以看出,                             65.
                                                      [ 2 ]  国家发展和改革委员会. 《 中长期油气管网规划》 发布
   对于较小的缺陷 A , 可以明显看出缺陷处信号相位
   差的变化。结果表明所研制的传感器在较大的提离                                  [ J ] . 天然气工业, 2017 , 37 ( 7 ): 114.




                                                      [ 3 ]  SHIY , ZHANGC , LI R , etal.Theor y anda pp lication
   距离下对管道人工缺陷具有较好的检出能力。
                                                          of ma g neticflux leaka g e p i p eline detection [ J ] .

             表1 管道内壁人工缺陷信息                   mm
                                                          Sensors , 2015 , 15 ( 12 ): 31036-31055.
     缺陷       形状        长度       宽度        深度         [ 4 ]  吕连鑫, 杨理践, 耿浩, 等. 基于管道漏磁内检测的缺
             方形槽
     缺陷 A               2         2         2              陷解析方法[ J ] . 无损检测, 2023 , 45 ( 5 ): 46-50.
     缺陷 B    方形槽        2         6         2
                                                      [ 5 ]  沈佳园, 熊治坤, 张响, 等. 小口径漏磁内检测磁化装
                                                           置的设计与运动分析[ J ] . 无损检测, 2022 , 44 ( 3 ): 27-
                                                          31.

                                                      [ 6 ]  SONGSP , NIYJ.Ultrasoundima g in gofp i p eline

                                                          crack based on com p osite transducer arra y [ J ] .

                                                          ChineseJournalofMechanicalEn g ineerin g , 2018 , 31
                                                           ( 1 ): 81.
                                                      [ 7 ]  余泽禹, 袁洪强, 卫小龙, 等. 基于深度学习的管道焊
                                                           缝超声检测缺陷识别方法 [ J ] . 科学技术与 工 程,
                                                          2022 , 22 ( 30 ): 13288-13292.
                                                      [ 8 ]  吴斌, 张皓, 谷涛, 等.LNG 超低温管道腐蚀电磁超声
        图10 涡流传感器检测缺陷 A 和缺陷 B得到的                           检测技术[ J ] . 化工机械, 2022 , 49 ( 6 ): 874-879.
                     信号相位曲线                           [ 9 ]  王志刚, 罗清旺, 师奕兵, 等. 铁磁性管道内涡流线圈
                                                           耦合分析与管道参数检测[ J ] . 仪器仪表学报, 2014 ,
  5 结论
                                                          35 ( 12 ): 2843-2851.
                                                     [ 10 ]  陈科帆. 基于平面涡流传感器的管道内检测系统研究
     设计并研制了若干种不同厚度的 L 形 PCB 平
                                                           [ D ] . 成都: 电子科技大学, 2021.
   面线圈涡流传感器, 在不同提离距离及改变接收与
















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                                                                                     无损检测
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