一种基于电场指纹法的无损检测装置及检测方法制造方法及图纸

一种基于电场指纹法的无损检测装置及检测方法，属于管路无损检测技术设备领域。包括待测管道（2），其特征在于：在待测管道（2）上均匀设置多个捕捉电极（4），在捕捉电极（4）的两外端分别套装有一个用于输入激励电流信号的电流输入单元，同时设置有一个与电流输入单元以及捕捉电极（4）分别相连的控制单元。包括控制器对所述供电模块实现控制的充放电控制流程以及对所述信号采集模块实现控制的信号采集发送流程。本发明专利技术的基于电场指纹法的无损检测装置及检测方法，实现了对输送管道腐蚀情况高精度、无损检测，同时避免了过多的线路铺设，减少了测量成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电场指纹法的无损检测装置及检测方法
一种基于电场指纹法的无损检测装置及检测方法，属于管路检测

技术介绍
在现有技术中，管道腐蚀是石油输送领域发生事故的主要原因，具体的形态可分为：均匀腐蚀、局部腐蚀、坑蚀、焊缝腐蚀和冲蚀等。目前，普遍采用电阻探针法和极化探针法在线监测管道的腐蚀情况，但这些方法只能进行间接均匀腐蚀检测，且对管壁有损伤，同时维修成本以及停车启动成本较高，且对危害性极大的局部腐蚀无能为力。利用电场指纹法进行管道腐蚀的测量，与现有技术相比，理论上具有测量直接、精度及可靠性高、适应性强的优点，且对管壁无损伤。但在现阶段，利用电场指纹法进行管道腐蚀的测量普遍存在于理论研究阶段，尚未成熟实施。同时输送管路往往铺设在较为偏僻的地方，在进行管路检测时需要耗费大量的人力物力，且需要铺设相应的线路进行辅助，检测成本较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于电场指纹法，实现了对输送管道腐蚀情况高精度、无损检测，同时避免了过多的线路铺设，减少了测量成本的基于电场指纹法的无损检测装置及检测方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该基于电场指纹法的无损检测装置，包括待测管道，其特征在于：在待测管道上均匀设置多个扑捉电极，在所有扑捉电极所在区域的两外端分别套装有一个用于输入激励电流信号的电流输入单元，同时设置有一个与电流输入单元以及扑捉电极分别相连的控制单元，控制单元包括一台控制器以及由控制器分别控制的供电模块和信号采集模块。优选的，所述的电流输入单元为电极套，电极套包括一个金属环以及均匀设置在金属环外周圈的多个电极极柱，金属环设置有一个可闭合的缺口，金属环的缺口两端通过螺栓进行连接，使电极套成为一闭环结构，电极极柱与所述控制单元相连。优选的，所述的供电模块包括可编程直流电源、蓄电池以及发电装置，发电装置与控制器相连，控制器与蓄电池互连，控制器与可编程直流电源相连，可编程直流电源的输出端与所述的电极极柱相连。优选的，所述的发电装置包括太阳能发电板或/和风能发电机。优选的，在所述的可编程直流电源与电极极柱之间设置有用于采集可编程直流电源电流输出值的电流采集装置，电流采集装置的输出端连接至所述控制器。优选的，所述的信号采集模块包括所述控制器同时连接的矩阵开关、电压采集卡和无线通讯模块，矩阵开关、电压采集卡以及无线通讯模块依次连接，所述的扑捉电极连接至矩阵开关。一种基于电场指纹法的无损检测方法，其特征在于：包括控制器对所述供电模块实现控制的充放电控制流程以及对所述信号采集模块实现控制的信号采集发送流程。优选的，所述的充放电控制流程，包括如下步骤：步骤1001，开始；控制器开始进行充放电控制；步骤1002，检测发电装置的输出电流Ia；控制器检测发电装置输出的电流值Ia；步骤1003，电流值Ia是否达到持续工作状态电流值I1；控制器判断发电装置输出的电流值Ia是否达到持续工作状态的电流值I1，如果达到电流值I1，执行步骤1004，如果未达到电流值I1，执行步骤1007；步骤1004，蓄电池是否为充满状态；控制器判断蓄电池是否为充满状态，如果蓄电池为充满状态，执行步骤1006，如果蓄电池为未充满状态，执行步骤1005；步骤1005，发电装置供电，持续工作，对蓄电池进行充电；控制器控制由发电装置进行供电，控制器通过信号采集发送流程控制可编程直流电源处于持续工作状态，同时由控制器控制对蓄电池进行充电；步骤1006，发电装置供电，持续工作，对蓄电池进行充电；控制器控制由发电装置进行供电，控制器通过信号采集发送流程控制可编程直流电源处于持续工作状态，控制器通过耗能元件将发电装置发出的电量进行泄放；步骤1007，蓄电池输出电流值Ib是否达到持续工作状态电流值I1；控制器判断发电装置输出的电流值Ib是否达到持续工作状态的电流值I1，如果达到电流值I1，执行步骤1008，如果未达到电流值I1，执行步骤1009；步骤1008，蓄电供电，持续工作，对蓄电池进行充电；控制器控制由蓄电池进行供电，控制器通过信号采集发送流程控制可编程直流电源处于持续工作状态，同时由控制器控制控制发电装置对蓄电池进行供电；步骤1009，电流值Ia是否达到持续工作状态电流值I1；控制器判断发电装置输出的电流值Ia是否满足间歇工作状态的电流值I2，如果满足电流值I2，执行步骤1010，如果不满足电流值I2，执行步骤1011；步骤1010，发电装置供电，间歇工作，对蓄电池进行充电；控制器控制由发电装置进行供电，控制器通过信号采集发送流程控制可编程直流电源处于间歇工作状态，由控制器控制发电装置对蓄电池进行充电；步骤1011，电流值Ib是否达到持续工作状态电流值I2；控制器判断蓄电池输出的电流值Ib是否满足间歇工作状态的电流值I2，如果满足电流值I2，执行步骤1012，如果不满足电流值I2，执行步骤1013；步骤1012，蓄电池供电，间歇工作，对蓄电池进行充电；控制器控制由蓄电池进行供电，控制器通过信号采集发送流程控制可编程直流电源处于间歇工作状态，由控制器控制发电装置对蓄电池进行充电；步骤1013，切断蓄电池输出，停止工作；控制器切断蓄电池的输出回路，控制器控制整个检测装置停止工作。优选的，所述的信号采集发送流程，包括如下步骤：步骤2001，开始；控制器开始进行信号采集发送工作；步骤2002，是否执行持续工作状态：控制器根据充放电控制流程判断供电条件是否支持可编程直流电源保持持续工作状态，如果支持可编程直流电源保持持续工作状态，执行步骤2003，如果不支持可编程直流电源保持持续工作状态，执行步骤2008；步骤2003，发出持续工作指令；控制器向可编程直流电源发出持续工作指令，可编程直流电源根据可编程直流电源工作流程进行持续工作；步骤2004，采集可编程直流电源输出电流值；控制器通过电流采集装置获取可编程直流电源的输出电流；步骤2005，电流值是否符合设定值；控制器判断可编程直流电源的输出电流是否超过电流阈值，如果超过电流阈值，执行步骤2007，如果未超过电流阈值，执行步骤2006；步骤2006，持续采集电压信号并发送；控制器通过电压采集卡持续采集电压信号，并通过无线发送装置将信号发出；步骤2007，报警，发出报警信号；控制器进行报警，并通过无线发送装置将报警信号发出；步骤2008，发出间歇工作指令；控制器向可编程直流电源发出间歇工作指令，可编程直流电源根据可编程直流电源工作流程进行间歇工作；步骤2009，采集可编程直流电源输出电流值；控制器通过电流采集装置获取可编程直流电源的输出电流；步骤2010，电流值是否符合设定值；控制器判断可编程直流电源的输出电流是否超过电流阈值，如果超过电流阈值，执行步骤2007，如果未超过电流阈值，执行步骤2011；步骤2011，间歇采集电压信号并发送；控制器通过电压采集卡间歇采集电压信号，并通过无线发送装置将信号发出。优选的，所述的可编程直流电源工作流程，包括如下步骤：步骤3001，开始；可编程直流电源开始工作；步骤3002，接收控制器指令；可编程直流电源接收控制发出的工作状态指令；步骤3003，是否为持续工作状态指令；可编程直流电源判断控制器发出的是否为持续工作指令，如果是持本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电场指纹法的无损检测装置，包括待测管道（2），其特征在于：在待测管道（2）上均匀设置多个扑捉电极（4），在所有扑捉电极（4）所在区域的两外端分别套装有一个用于输入激励电流信号的电流输入单元，同时设置有一个与电流输入单元以及扑捉电极（4）分别相连的控制单元，控制单元包括一台控制器以及由控制器分别控制的供电模块和信号采集模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于电场指纹法的无损检测装置，包括待测管道（2），其特征在于：在待测管道（2）上均匀设置多个扑捉电极（4），在所有扑捉电极（4）所在区域的两外端分别套装有一个用于输入激励电流信号的电流输入单元，同时设置有一个与电流输入单元以及扑捉电极（4）分别相连的控制单元，控制单元包括一台控制器以及由控制器分别控制的供电模块和信号采集模块；所述的电流输入单元为电极套（1），电极套（1）包括一个金属环（6）以及均匀设置在金属环（6）外周圈的多个电极极柱（7），金属环（6）设置有一个可闭合的缺口，金属环（6）的缺口两端通过螺栓进行连接，使电极套（1）成为一闭环结构，电极极柱（7）与所述控制单元相连。2.根据权利要求1所述的基于电场指纹法的无损检测装置，其特征在于：所述的供电模块包括可编程直流电源、蓄电池以及发电装置，发电装置与控制器相连，控制器与蓄电池互连，控制器与可编程直流电源相连，可编程直流电源的输出端与所述的电极极柱（7）相连。3.根据权利要求1所述的基于电场指纹法的无损检测装置，其特征在于：所述的发电装置包括太阳能发电板或/和风能发电机。4.根据权利要求2所述的基于电场指纹法的无损检测装置，其特征在于：在所述的可编程直流电源与电极极柱（7）之间设置有用于采集可编程直流电源电流输出值的电流采集装置，电流采集装置的输出端连接至所述控制器。5.根据权利要求1所述的基于电场指纹法的无损检测装置，其特征在于：所述的信号采集模块包括所述控制器同时连接的矩阵开关、电压采集卡和无线通讯模块，矩阵开关、电压采集卡以及无线通讯模块依次连接，所述的扑捉电极（4）连接至矩阵开关。6.一种利用权利要求1~5任一项所述的基于电场指纹法的无损检测装置实现的检测方法，其特征在于：包括控制器对所述供电模块实现控制的充放电控制流程以及对所述信号采集模块实现控制的信号采集发送流程。7.根据权利要求6所述的基于电场指纹法的无损检测方法，其特征在于：所述的充放电控制流程，包括如下步骤：步骤1001，开始；控制器开始进行充放电控制；步骤1002，检测发电装置的输出电流Ia；控制器检测发电装置输出的电流值Ia；步骤1003，电流值Ia是否达到持续工作状态电流值I1；控制器判断发电装置输出的电流值Ia是否达到持续工作状态的电流值I1，如果达到电流值I1，执行步骤1004，如果未达到电流值I1，执行步骤1007；步骤1004，蓄电池是否为充满状态；控制器判断蓄电池是否为充满状态，如果蓄电池为充满状态，执行步骤1006，如果蓄电池为未充满状态，执行步骤1005；步骤1005，发电装置供电，持续工作，对蓄电池进行充电；控制器控制由发电装置进行供电，控制器通过信号采集发送流程控制可编程直流电源处于持续工作状态，同时由控制器控制对蓄电池进行充电；步骤1006，发电装置供电，持续工作，对蓄电池进行充电；控制器控制由发电装置进行供电，控制器通过信号采集发送流程控制可编程直流电源处于持续工作状态，控制器通过耗能元件将发电装置发出的电量进行泄放；步骤1007，蓄电池输出电流值Ib是否达到持续工作状态电流值I1；控制器判断发电装置输出的电流值Ib是否达到持续工作状态的电流值I1，如果达到电流值I1，执行步骤1008，如果未达到电流值I1，执行步骤1009；步骤1008，蓄电供电，持续工作，对蓄电池进行充电；控制器控制由蓄电池进行供电，控制器通过信号采集发送流程控制可编程直流电源处于持续工作状态，同时由控制器控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健飞，王安泉，樊户伟，蒋文春，张兰，王宜金，董军强，陈丽娜，刘海波，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心，中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37