非接触式管道通径检测器

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1、万方数据2015年第4期2015No．4非接触式管道通径检测器宋华东，蒋兴桥，郭晓婷，杨路(沈阳仪表科学研究院有限公司，辽宁沈阳110043)摘要：管道通径检测器是用来准确定位油气管道变形位置及变形量的重要装置。针对传统的接触式通径检测器探头易磨损、通过性能差等缺陷，提出一种基于非接触式大位移多通道电涡流检测技术的新型管道通径检测器。文中重点介绍该通径检测器的工作原理、结构及工作过程。研发的样机在DNl59mm管道中进行的拖拉试验结果表明：该检测器整体性能达到设计指标，能够在一定程度上取代接触式通径检测器。关键词

2、：通径检测器；非接触式探头技术；多通道；电涡流技术；管道检测中图分类号：TE973文献标识码：A文章编号：1004—9614(2015)04—0030—03Non-contactCaliperDetectorSONGHua—dong，JIANGXing-qiao，GUOXiao—ting，YANGIm(ShenyangAcademyofI璐trumentationScienceCo．，Ltd．，Shenyang110043，Clli船)Abstract：Anon—c【，ntact(’aliperdetectori

3、sanimportantdevicethatcanmeasuI屯positionlocationoftheoilandgaspipe—linedeforITlationanddeforma“()n．Aimingatthetmditionalcontactsizedetectorpmbedefectionsofeasywearandpoorpassagecapacity，anewtypepipesizPdeteclorbasedonnon—contactdisplacementmulti—channeleddycu

4、n-enttestingtechnologywasputfbr、vard．TheworkingPrin(1iplP，struclLII-eandworkingprocesswerefbcusedoninthispaper．ThetestontheprincipledsamplemachineinDN159mnlpip。linepI’nvedIhatthedetectorcanreachthedesignobjectiveandcanreplacecontactcaliperdetectortosomeextent

5、．1(eywords：caliperpig；non—contactsensortechn0109y；multi—channel；eddycuITent；pipelinecletectionO引言开发应用于油气管道变形检测的相关设备是非常必要的，此类设备通称为通径检测器。1『。它主要应用于管道内径、路由等测绘工作，为管道完整性评价及制定施工措施提供依据。1接触式管道通径检测器的应用缺陷国内外管道内通径检测器，一般采用接触式探头，根据探头的形状又分为轮式、杆式、探针式等。21。接触式的工作原理有两种：利用角位移传感器

6、测量管道内径的变化(轮式)；利用压力传感器结合片弹簧测量管道内径的变化(杆式、探针式)。轮式通径检测器和杆式检测器如图】所示j(a)(b)图l轮式通径检测器与杆式检测器收稿日期：2014—09—12收修改稿日期：2015一02一04接触式通径检测器从工作原理出发，有不可解决的问题：由于探头部分与管内壁直接接触，容易划伤管道或者管道内涂层；由于探头部分与管内壁直接接触，磨损探头接触面，使检测精度下降；接触式探头均采用悬臂装置，结构复杂，不适宜DN300以下的小口径管道；接触式探头检测器通过性能差，碰到大变径管道容易

7、堵塞；接触式探头检测器每次使用前，需要对探头重新校准，以保证各个探头的一致性；接触式探头检测器抗干扰能力差。3一。2非接触式管道通径检测器的设计2．1电涡流位移传感器的工作原理由电磁感应定律可知：闭合金属导体中的磁通发生变化时，就会在导体中产生闭合的感应电涡流，阻碍磁通量的变化。4J。如图2所示，传感线圈由交流信号激励，在产生热量的同时，又要产生磁滞损耗，造成交变磁场能量的损失，进而使传感器的等效阻抗z发生变化∞j。影响阻抗z的因素有被测导体的电导率盯、磁导率肛、线圈的激励频率．厂及传感器与被测导体间的位移戈等，

8、只要保证这些影响因素只有位移龙变万方数据第4期宋华东等：非接触式管道通径检测器31化，则传感器的等效阻抗z将变成位移石的一元函数z(戈)，经过线性化处理后，用z的变化就能很好地反映出戈的变化，实现测量位移石的目的M1。图2电涡流位移传感器的工作原理2．2非接触式管道通径检测器结构及工作过程非接触式管道通径检测器的主体装有弹性密封部件(皮碗或密封盘)，放入管道后，以管道输送