本申请提出一种小管径螺旋管无缆检测方法和装置，属于无损检测技术领域，其中，小管径螺旋管无缆检测方法包括：通过根据螺旋管的尺寸参数确定检测装置的尺寸参数；将检测装置放入螺旋管的一端，通过驱动装置驱动检测装置在螺旋管内以一定的检测速度行进并穿过螺旋管；检测装置在螺旋管内行进的同时检测并存储螺旋管的检测数据；通过上位机读取检测装置存储的检测数据来确定螺旋管内每一个缺陷对应的缺陷信息。采用上述方案的本申请通过驱动装置驱动检测装置在管道内移动从而完成螺旋管的涡流检测，解决了带缆涡流内检测方法在小管径螺旋管检测中通过性差的问题，同时可以在线完成检测和记录，检测过程操作方便。检测过程操作方便。检测过程操作方便。
【技术实现步骤摘要】
小管径螺旋管无缆检测方法和装置
[0001]本申请涉及无损检测
，尤其涉及一种小管径螺旋管无缆检测方法和装置。
技术介绍
[0002]换热器是石油、化工、电力等领域广泛应用的能量交换装置，换热管是换热器的核心部件，由于换热管长期处于高温、高压或腐蚀性环境中，容易产生凹坑、裂缝等缺陷，需要定期对换热管进行检测；目前常用的检测方法是带缆涡流内检测方法，该方法采用电缆推动涡流检测探头从管道中穿过，探头的检测信号通过连接线缆与外置的信号处理、采集、记录电路相连来完成换热管的管道检测。
[0003]螺旋管是一种特殊形式的换热管，具有换热系数大、结构紧凑的优点，但是其结构复杂，检测难度较大，在小管径螺旋管检测的过程中，涡流检测探头连接到外部的线缆受到的摩擦力较大，会出现电缆和管道自锁无法穿过螺旋管管道的情况，因此，带缆涡流内检测方法无法满足长距离小管径螺旋管的检测。
技术实现思路
[0004]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本申请的第一个目的在于提出一种小管径螺旋管无缆检测方法，以解决带缆涡流内检测方法在小管径螺旋管检测中通过性差的技术问题。
[0006]本申请的第二个目的在于提出一种小管径螺旋管无缆检测装置。
[0007]为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出的一种小管径螺旋管无缆检测方法，包括：
[0008]根据螺旋管的尺寸参数确定检测装置的尺寸参数；
[0009]将检测装置放入螺旋管的一端，通过驱动装置驱动所述检测装置在所述螺旋管内以一定的检测速度行进并穿过所述螺旋管；
[0010]所述检测装置在所述螺旋管内行进的同时检测并存储所述螺旋管的检测数据；
[0011]通过上位机读取所述检测装置存储的检测数据来确定所述螺旋管内每一个缺陷对应的缺陷信息。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据螺旋管的尺寸参数确定检测装置的尺寸参数，包括：
[0013]所述螺旋管的尺寸参数包括换热管的内径、壁厚以及螺旋管的内径；
[0014]所述检测装置的尺寸参数包括检测装置内单个模块的填充系数、直径以及长度；
[0015]通过下式确定所述单个模块的直径：
[0016][0017]其中，d为单个模块的直径，η为单个模块的填充系数，D为换热管的内径；通过下式确定所述单个模块的长度：
[0018][0019]其中，L为单个模块的长度，R为螺旋管的内径，T为换热管的壁厚，D为换热管的内径，η为单个模块的填充系数；
[0020]所述单个模块的填充系数的范围为0.6≤η≤0.9。
[0021]可选地，在本申请的一个实施例中，所述通过驱动装置驱动所述检测装置在所述螺旋管内以一定的检测速度行进并穿过所述螺旋管，包括：
[0022]所述驱动装置为水泵或者气泵，所述检测装置内部包括调速阀；
[0023]根据所述驱动装置以及调速阀控制所述检测速度。
[0024]可选地，在本申请的一个实施例中，所述通过上位机读取所述检测装置存储的检测数据确定所述螺旋管内每一个缺陷对应的缺陷数据，包括：
[0025]所述检测数据包括缺陷信号数据以及位置信号数据，所述缺陷数据包括缺陷位置信息以及缺陷尺寸信息；
[0026]所述上位机根据所述缺陷信号数据确定每一个缺陷对应的缺陷尺寸信息，根据所述位置信号数据确定每一个缺陷对应的缺陷位置信息。
[0027]综上，本申请第一方面实施例提出的方法，通过根据螺旋管的尺寸参数确定检测装置的尺寸参数；将检测装置放入螺旋管的一端，通过驱动装置驱动所述检测装置在所述螺旋管内以一定的检测速度行进并穿过所述螺旋管；所述检测装置在所述螺旋管内行进的同时检测并存储所述螺旋管的检测数据；通过上位机读取所述检测装置存储的检测数据来确定所述螺旋管内每一个缺陷对应的缺陷信息。本申请通过驱动装置驱动检测装置在管道内移动从而完成螺旋管的涡流检测，解决了带缆涡流内检测方法在小管径螺旋管检测中通过性差的问题，同时可以在线完成检测和记录，检测过程操作方便。
[0028]为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出的一种小管径螺旋管无缆检测装置，包括：
[0029]电源模块，用于给所述检测装置供电；
[0030]计步模块，通过使用定位装置来确定所述检测装置的位置信号数据；
[0031]涡流检测模块，用于通过检测涡流检测模块的输出电压信号来确定所述螺旋管的缺陷信号数据；
[0032]控制模块，用于获取并存储所述位置信号数据以及所述缺陷信号数据，并将所述位置信号数据以及所述缺陷信号数据上传至上位机，还用于给所述涡流检测模块提供正弦放大信号；
[0033]所述电源模块与所述计步模块、所述控制模块、所述涡流检测模块依次通过线缆进行通信连接。
[0034]可选地，在本申请的一个实施例中，所述电源模块包括：
[0035]电池模块，通过线缆连接电压转换模块，通过采用3.7V锂电池向电压转换模块提供3.7V的电压信号；
[0036]电压转换模块，将电池模块提供的3.7V电压信号转换为
±
5V的电压信号。
[0037]可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制模块包括：
[0038]采样模块，所述采样模块的输入端连接所述涡流检测模块的输出端，用于对涡流
检测模块进行AD采集从而获取所述缺陷信号数据；
[0039]单片机模块，所述单片机模块的输入端连接所述计步模块的输出端，用于获取所述位置信号数据，所述单片机模块的输出端连接信号发生模块的输入端，用于控制信号发生模块输出正弦信号；
[0040]信号发生模块，所述信号发生模块的输出端连接所述激励模块的输入端，用于给所述激励模块提供正弦信号；
[0041]激励模块，所述激励模块的输出端连接所述涡流检测模块的输入端，用于将信号发生模块输入的正弦信号放大为正弦放大信号，并将所述正弦放大信号输入至所述涡流检测模块。
[0042]可选地，在本申请的一个实施例中，所述计步模块包括支架、支撑杆、计步轮、弹簧、磁铁、磁编码器；
[0043]所述支架位于所述计步模块的中心位置，沿所述支架的中心轴所在的圆周均匀分布至少三个凹槽，在每一个凹槽中安装一个支撑杆以及一个弹簧，所述支撑杆的一端连接凹槽底部，支撑杆的另一端连接计步轮，所述弹簧的一端连接凹槽底部，弹簧的另一端连接所述支撑杆的中间部位，所述支撑杆通过所述弹簧来支撑所述计步轮，使得所述计步轮紧贴所述螺旋管的管壁；
[0044]在其中一个凹槽中设置磁铁以及磁编码器，所述磁编码器位于所述凹槽侧壁，所述磁铁安装于所述计步轮靠近所述磁编码器的一侧，所述计步轮通过轴带动所述磁铁旋转，所述磁编码器通过所述磁铁旋转确定所述计步轮转过的角度。
[0045]可选地，在本申请的一个实施例中，所述涡流检测模块包括：
[0046]涡流检测探头，包括中空的探头支本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种小管径螺旋管无缆检测方法，其特征在于，所述方法包括：根据螺旋管的尺寸参数确定检测装置的尺寸参数；将检测装置放入螺旋管的一端，通过驱动装置驱动所述检测装置在所述螺旋管内以一定的检测速度行进并穿过所述螺旋管；所述检测装置在所述螺旋管内行进的同时检测并存储所述螺旋管的检测数据；通过上位机读取所述检测装置存储的检测数据来确定所述螺旋管内每一个缺陷对应的缺陷信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据螺旋管的尺寸参数确定检测装置的尺寸参数，包括：所述螺旋管的尺寸参数包括换热管的内径、壁厚以及螺旋管的内径；所述检测装置的尺寸参数包括检测装置内单个模块的填充系数、直径以及长度；通过下式确定所述单个模块的直径：其中，d为单个模块的直径，η为单个模块的填充系数，D为换热管的内径；通过下式确定所述单个模块的长度：其中，L为单个模块的长度，R为螺旋管的内径，T为换热管的壁厚，D为换热管的内径，η为单个模块的填充系数；所述单个模块的填充系数的范围为0.6≤η≤0.9。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过驱动装置驱动所述检测装置在所述螺旋管内以一定的检测速度行进并穿过所述螺旋管，包括：所述驱动装置为水泵或者气泵，所述检测装置内部包括调速阀；根据所述驱动装置以及调速阀控制所述检测速度。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过上位机读取所述检测装置存储的检测数据确定所述螺旋管内每一个缺陷对应的缺陷数据，包括：所述检测数据包括缺陷信号数据以及位置信号数据，所述缺陷数据包括缺陷位置信息以及缺陷尺寸信息；所述上位机根据所述缺陷信号数据确定每一个缺陷对应的缺陷尺寸信息，根据所述位置信号数据确定每一个缺陷对应的缺陷位置信息。5.一种应用于权利要求1
‑
4任一项所述小管径螺旋管无缆检测方法的小管径螺旋管无缆检测装置，其特征在于，所述装置包括：电源模块，用于给所述检测装置供电；计步模块，通过使用定位装置来确定所述检测装置的位置信号数据；涡流检测模块，用于通过检测涡流检测模块的输出电压信号来确定所述螺旋管的缺陷信号数据；控制模块，用于获取并存储所述位置信号数据以及所述缺陷信号数据，检测装置通过管道后将所述位置信号数据以及所述缺陷信号数据上传至上位机，还用于给所述涡流检测模块提供正弦放大驱动信号；
所述电源模块与所述计步模块、所述控制模块、所述涡流检测模块依次通过线缆进行通信连接。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电源模块包括：电池模块，通过线缆连接电压转换模块，通过采用3.7V锂电池向电压转换模块提供3.7V的电压信号；电压转换模块，将电池模块提供的3.7V电压信号转换为
±
5V的电压信号。7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：采样模块，所述采样模块的输入端连接所述涡流检测模块的输出端，用于对涡流检测模块进行AD采集从而获取所述缺陷信号数...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩赞东，杨成浩，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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