專利名稱：超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及管道檢測技術(shù)，特別地，涉及一種適用于長距離管道檢測的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來海洋石油工業(yè)發(fā)展迅猛，各個石油公司在海上架設(shè)了大小不同的石油鉆采平臺。通常這些石油鉆采平臺需要鋪設(shè)海底管線和海底電纜，海底管線和平臺上部模塊之間通過安裝在導(dǎo)管架上的立管來連接。這些海洋平臺立管網(wǎng)，因長期受到海水的腐蝕、風(fēng)浪的沖擊及內(nèi)部腐蝕性介質(zhì)等因素的影響，常常會發(fā)生腐蝕破壞從而引起的生產(chǎn)事故。因此加強海洋平臺立管網(wǎng)腐蝕的在線檢測與長期狀態(tài)監(jiān)測，對保障連續(xù)生產(chǎn)、防止安全事故發(fā)生有著十分重要意義。海洋石油平臺的立管通常長度較長，比如，南海區(qū)域一般約130米左右，而且位置較特殊(約100米長在海水以下，其余部分懸空)，檢測人員很難接近。傳統(tǒng)的管道檢測通常以外觀檢驗、超聲波測厚為主，輔助超聲波探傷以及射線檢測等常規(guī)檢驗工藝進行抽查。不過，上述管道檢測系統(tǒng)的檢測范圍十分有限，難以實現(xiàn)對長距離管道進行檢測。

實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供一種可以實現(xiàn)長距離管道檢測的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)。本實用新型提供的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)包括待測管道、導(dǎo)波檢測裝置和輸出設(shè)備，所述待測管道包括管體，所述導(dǎo)波檢測裝置包括導(dǎo)波檢測探頭和主控模塊，所述導(dǎo)波檢測探頭設(shè)置在所述管體表面，并通過導(dǎo)線連接到所述主控模塊，所述主控模塊通過無線傳輸方式連接到所述輸出設(shè)備。在本實用新型的一較佳實施例中，所述待測管道為石油管道。在本實用新型的一較佳實施例中，所述待測管道為海上石油管道系統(tǒng)的海底管線或者海洋平臺立管。在本實用新型的一較佳實施例中，所述主控模塊包括第一無線收發(fā)模塊，所述輸出設(shè)備包括第二無線收發(fā)裝置，所述主控模塊的無線收發(fā)模塊通過無線傳輸方式連接到所述輸出設(shè)備的第二無線收發(fā)模塊。在本實用新型的一較佳實施例中，所述主控模塊還包括轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)通過所述導(dǎo)線連接到所述導(dǎo)波檢測探頭。在本實用新型的一較佳實施例中，所述主控模塊還包括波形發(fā)生器和功率放大器，所述波形發(fā)生器連接到所述無線收發(fā)模塊，且所述功率放大器連接在所述轉(zhuǎn)換開關(guān)和所述波形發(fā)生器之間。在本實用新型的一較佳實施例中，所述主控模塊還包括前置放大器和數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器連接到所述無線收發(fā)模塊，且所述前置放大器連接在所述轉(zhuǎn)換開關(guān)和所述數(shù)據(jù)采集器之間。在本實用新型的一較佳實施例中，所述導(dǎo)波檢測探頭包括一個或多個磁致伸縮換能器。在本實用新型的一較佳實施例中，所述輸出設(shè)備為計算機或者工控機。在本實用新型的一較佳實施例中，所述輸出設(shè)備為便攜式無線通信設(shè)備。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)通過導(dǎo)波檢測裝置的導(dǎo)波檢測探頭可以產(chǎn)生沿所述管體軸向傳播的超聲應(yīng)力波，并根據(jù)所述超聲應(yīng)力波在所述管體傳播中返回的回波可以在所述輸出設(shè)備得到對應(yīng)的脈沖波形，利用所述脈沖波形，不僅可以實現(xiàn)長距離管道的檢測，還可以對管道缺陷的進行定位和分析。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:圖1是本實用新型提供的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1所示的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)的導(dǎo)波檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。請參閱圖1，其為本實用新型提供的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。所述超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)包括待測管道100、導(dǎo)波檢測裝置200和輸出設(shè)備300。所述待測管道100可以為石油管道，比如海上石油管道系統(tǒng)中的海底管線或者海洋平臺立管，其中所述待測管道100包括管體110，在具體實施例中，所述管體110具有管道缺陷130，所述管道缺陷130可能是所述管體110某個區(qū)域由于受到腐蝕而形成的腐蝕區(qū)域，比如管體外表面腐蝕區(qū)域或者內(nèi)管腐蝕區(qū)域等，或者由于老化而形成的管道裂紋，當(dāng)然也可以為其他缺陷。[0021 ] 所述導(dǎo)波檢測裝置200可以配置成可以通過無線傳輸方式與所述輸出設(shè)備300進行數(shù)據(jù)交互的便攜式設(shè)備。所述導(dǎo)波檢測裝置200可以包括導(dǎo)波檢測探頭210和主控模塊220，其中，所述導(dǎo)波檢測探頭210設(shè)置在所述待測管道100的管體110表面并且位于鄰近所述管體110末端的位置，并且所述導(dǎo)波檢測探頭210可以通過導(dǎo)線連接到所述主控模塊220。所述導(dǎo)波檢測探頭210可以包括一個或多個磁致伸縮換能器，比如所述導(dǎo)波檢測探頭210可以設(shè)置有磁致伸縮換能器陣列。所述磁致伸縮換能器可以采用干耦合方式耦合到所述管體110表面，或者通過耦合劑(比如環(huán)氧樹脂膠)耦合到所述管體110表面。在具體實施例中，所述導(dǎo)波檢測探頭210也可以采用套接在所述管體110表面的探頭套環(huán)結(jié)構(gòu)，比如，所述探頭套環(huán)可以采用一分為二結(jié)構(gòu)并且通過鎖固件(比如螺釘或者卡扣)安裝到所述管體110，也可以采用充氣式柔性套環(huán)并通過內(nèi)置氣泵壓力保證探頭與所述管體110充分接觸。請參閱圖2，所述主控模塊220包括無線收發(fā)模塊221、波形發(fā)生器222、功率放大器223、轉(zhuǎn)換開關(guān)224、前置放大器225和數(shù)據(jù)采集器226。其中，所述無線收發(fā)模塊221可以通過無線傳輸方式(比如藍牙傳輸、紅外線傳輸、射頻傳輸、無線通信傳輸?shù)确绞?連接到所述輸出設(shè)備300。并且，所述無線收發(fā)模塊221還可以連接到所述波形發(fā)生器222和所述數(shù)據(jù)采集器226。所述功率放大器223連接在所述波形發(fā)生器222和所述轉(zhuǎn)換開關(guān)224之間，所述前置放大器225連接在所述數(shù)據(jù)采集器226和所述轉(zhuǎn)換開關(guān)224之間。在具體實施例中，所述主控模塊220還可以包括電源模塊227，所述電源模塊227可以為便攜式電源，比如蓄電池等，用于為所述無線收發(fā)模塊221、所述波形發(fā)生器222、所述功率放大器223、所述轉(zhuǎn)換開關(guān)224、所述前置放大器225和所述數(shù)據(jù)采集器226供電，可選地，所述電源模塊227還可以通過所述轉(zhuǎn)換開關(guān)224為所述導(dǎo)波檢測探頭210供電。所述輸出設(shè)備300也包括一個無線收發(fā)模塊，所述輸出設(shè)備300的無線收發(fā)模塊可以與所述主控模塊220的無線收發(fā)模塊221進行無線連接從而實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)交互。并且，所述輸出設(shè)備300具有數(shù)據(jù)分析能力且具有顯示屏幕，比如，所述輸出設(shè)備300可以為計算機或者工控機，可替代地，所述輸出設(shè)備300可以為便攜式無線通信設(shè)備(比如手機或者平板電腦)等。當(dāng)利用所述導(dǎo)波檢測裝置200對所述待測管道100進行檢測時，所述波形發(fā)生器222可以產(chǎn)生激勵信號，所述激勵信號經(jīng)過所述功率放大器223放大之后，通過所述轉(zhuǎn)換開關(guān)224輸出給所述導(dǎo)波檢測探頭210。所述導(dǎo)波檢測探頭210的磁致伸縮換能器可以在所述激勵信號的控制下進行周期性工作，在每次工作時，所述導(dǎo)波檢測探頭210可以利用磁致伸縮效應(yīng)對所述管體110產(chǎn)生磁場作用，致使所述管體110產(chǎn)生應(yīng)變進而產(chǎn)生超聲應(yīng)力波。所述超聲應(yīng)力波可以沿著所述管體110的軸向進行傳播，當(dāng)所述超聲應(yīng)力波的傳播介質(zhì)出現(xiàn)不連續(xù)的區(qū)域(如管道連接處或者管道缺陷)將發(fā)生反射并形成超聲回波，比如，當(dāng)所述超聲應(yīng)力波傳播到所述管道缺陷130時將出現(xiàn)反射并產(chǎn)生超聲回波，且所述超聲回波沿著相反方向返回至所述導(dǎo)波檢測探頭210。所述導(dǎo)波檢測探頭210在探測到所述超聲回波之后可以通過磁致伸縮逆效應(yīng)將其轉(zhuǎn)換為回波信號(電信號)，并通過所述導(dǎo)線將所述回波信號傳輸給所述主控模塊220。所述主控模塊220可以通過所述轉(zhuǎn)換開關(guān)224將所述回波信號輸出到所述前置放大器225進行前置放大，并進一步將經(jīng)過放大的回波信號輸出給所述數(shù)據(jù)采集器226。所述數(shù)據(jù)采集器226可以對所述回波信號進行數(shù)據(jù)采集，得到回波數(shù)據(jù)并輸出給所述無線收發(fā)模塊221。所述無線收發(fā)模塊221可以通過無線傳輸方式將所述回波數(shù)據(jù)傳輸給所述輸出設(shè)備300。所述輸出設(shè)備300可以對所述回波數(shù)據(jù)進行分析，并根據(jù)所述回波數(shù)據(jù)，其輸出波形圖中與所述管道缺陷130相對應(yīng)的位置產(chǎn)生脈沖波形。根據(jù)所述輸出設(shè)備300產(chǎn)生的脈沖波形，管道維護人員便可以分別出所述管體110出現(xiàn)所述管道缺陷130的位置和缺陷程度，并可進一步分析出所述管道缺陷130的擴張速度，進而找出出現(xiàn)所述管道缺陷130的原因等。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)通過導(dǎo)波檢測裝置200的導(dǎo)波檢測探頭210產(chǎn)生沿所述管體110軸向傳播的超聲應(yīng)力波，并根據(jù)所述超聲應(yīng)力波在所述管體110傳播中返回的回波在所述輸出設(shè)備300得到對應(yīng)的脈沖波形，利用所述脈沖波形，不僅可以實現(xiàn)長距離管道的檢測，還可以對管道缺陷的進行定位和分析。另外，由于所述導(dǎo)波檢測裝置200被配置成可以與所述輸出設(shè)備300進行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋銛y式設(shè)備，所述超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)的應(yīng)用可以不受環(huán)境因素限制，適用范圍較為廣泛。以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括待測管道、導(dǎo)波檢測裝置和輸出設(shè)備，所述待測管道包括管體，所述導(dǎo)波檢測裝置包括導(dǎo)波檢測探頭和主控模塊，所述導(dǎo)波檢測探頭設(shè)置在所述管體表面，并通過導(dǎo)線連接到所述主控模塊，所述主控模塊通過無線傳輸方式連接到所述輸出設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述待測管道為石油管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述待測管道為海上石油管道系統(tǒng)的海底管線或者海洋平臺立管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述主控模塊包括第一無線收發(fā)模塊，所述輸出設(shè)備包括第二無線收發(fā)裝置，所述主控模塊的無線收發(fā)模塊通過無線傳輸方式連接到所述輸出設(shè)備的第二無線收發(fā)模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述主控模塊還包括轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)通過所述導(dǎo)線連接到所述導(dǎo)波檢測探頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述主控模塊還包括波形發(fā)生器和功率放大器，所述波形發(fā)生器連接到所述無線收發(fā)模塊，且所述功率放大器連接在所述轉(zhuǎn)換開關(guān)和所述波形發(fā)生器之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述主控模塊還包括前置放大器和數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器連接到所述無線收發(fā)模塊，且所述前置放大器連接在所述轉(zhuǎn)換開關(guān)和所述數(shù)據(jù)采集器之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)波檢測探頭包括一個或多個磁致伸縮換能器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出設(shè)備為計算機或者工控機。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出設(shè)備為便攜式無線通信設(shè)備。
專利摘要本實用新型提供了一種超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)。所述超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)包括待測管道、導(dǎo)波檢測裝置和輸出設(shè)備，所述待測管道包括管體，所述導(dǎo)波檢測裝置包括導(dǎo)波檢測探頭和主控模塊，所述導(dǎo)波檢測探頭設(shè)置在所述管體表面，并通過導(dǎo)線連接到所述主控模塊，所述主控模塊通過無線傳輸方式連接到所述輸出設(shè)備。本實用新型提供的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)可以實現(xiàn)長距離管道檢測。
文檔編號G01N29/04GK202994735SQ20122072647
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者陳維賢, 劉勇 申請人:深圳市發(fā)利構(gòu)件機械技術(shù)服務(wù)有限公司