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海底输油管道内检测传感器设计

李争艳  
【摘要】:在长期使用过程中,海底输油管道受到海洋环境的影响,会产生内外腐蚀及机械损伤。腐蚀会造成穿孔、点蚀、裂纹等缺陷,是海底管道失效的主要形式。海底管道一旦失效,会造成重大的损失,所以对海底管道进行定期检测是非常必要的。海底管道的检测通常采用管道检测器,本文开展了基于漏磁检测原理的管道检测器阵列传感器设计。 通过对海底检测器基本结构的介绍,提出海底检测器阵列传感器设计要求。根据传感器阵列的安装空间以及管道内径变化范围,设计传感器整体机械结构,并合理规划整体制作安装工艺。分析缺陷长度、宽度、深度和管道截面积测量的方法,对磁敏感元件布置进行整体方案设计和实验研究,最终确定缺陷长度、宽度测量由平装感应线圈完成;缺陷深度检测由平装霍尔元件实现;金属截面积测量由立装霍尔元件和导磁衔铁实现。根据平装感应线圈检测到信号的个数和相邻信号幅值变化,实现缺陷边缘信息的获取,由此测定缺陷长度、宽度;依据平装霍尔的幅值,对缺陷进行划分,实现缺陷深度的测量;依据立装霍尔测得的主磁通变化率与截面积变化率的关系,预测实际检测过程中截面积变化的信息。 由于输油管道内腔空间较小,本文对检测传感器制作工艺和安装形式进行了研究,解决了多类型探头对缺陷检测精度和一致性的要求。


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