基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器及方法pdf

  

  本发明公开了一种基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器及方法，该传感器包括：导磁结构、螺旋管线圈或放置式线圈、瓦片形永磁体、以及用于固定所述瓦片形永磁体和排线并克服永磁体之间的斥力的外壳，所述外壳包括可拆卸连接的上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内分别安装所述导磁结构、螺旋管线圈或放置式线圈以及两片瓦片形永磁体。相对于现存技术，本发明实现了在不借助磁致伸缩片的情况下实现管道周向励磁，在非接触的情况下实现扭转波检测管道缺陷，增强缺陷检验测试效果。

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114062394 A (43)申请公布日 2022.02.18 (21)申请号 6.9 (22)申请日 2021.11.18 (71)申请人 哈尔滨工业大学(深圳) 地址 518000 广东省深圳市西丽深圳大学 城 (72)发明人 张东来高伟张恩超晏小兰 (74)专利代理机构 深圳市科吉华烽知识产权事 务所(普通合伙) 44248 代理人 罗修华 (51)Int.Cl. G01N 22/02 (2006.01) 权利要求书1页 说明书7页 附图6页 (54)发明名称 基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器及 方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于磁致伸缩扭转波的 管道检测传感器及方法，该传感器包括：导磁结 构、螺旋管线圈或放置式线圈、瓦片形永磁体、以 及用于固定所述瓦片形永磁体和排线并克服永 磁体之间的斥力的外壳，所述外壳包括可拆卸连 接的上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内分 别安装所述导磁结构、螺旋管线圈或放置式线圈 以及两片瓦片形永磁体。相对于现存技术，本发 明实现了在不借助磁致伸缩片的情况下实现管 道周向励磁，在非接触的情况下实现扭转波检测 管道缺陷，增强缺陷检验测试效果。 A 4 9 3 2 6 0 4 1 1 N C CN 114062394 A 权利要求书 1/1页 1.一种基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器，其特征是，包括：导磁结构、螺旋管 线圈或放置式线圈、瓦片形永磁体、以及用于固定所述瓦片形永磁体和排线并克服永磁体 之间的斥力的外壳，所述外壳包括可拆卸连接的上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内 分别安装所述导磁结构、螺旋管线圈或放置式线圈以及两片瓦片形永磁体。 2.依据权利要求1所述的基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器，其特征是，所述上 壳体和下壳体的内壁设置有垫片。 3.依据权利要求1所述的基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器，其特征是，所述上 壳体与所述下壳体之间通过合页可拆卸连接。 4.依据权利要求1所述的基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器，其特征是，所述上 壳体和下壳体上设置有挡板。 5.依据权利要求1至4任意一项所述的基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器，其特征 在于，当被测管道中可安装全封闭式传感器时，将所述上壳体和所述下壳体连接，通过四片 瓦片形永磁体增强管道中的静态磁场强度以增强导波幅值；当被测管道中不适合安装封闭 式传感器时，则通过在所述上壳体或下壳体内安装两片瓦片形永磁体，实现扭转波的激励 和检测。 6.一种基于磁致伸缩扭转波的管道检测方法，其特征是，所述方法包括以下步骤： S10，根据被测管道情况安装对应的磁致伸缩扭转波传感器，记录激励传感器的位置L1 和检测传感器的位置L ； 2 S20，利用信号发生器产生脉冲正弦信号后，通过功率放大加载到扭转波激励传感器 上，通过磁致伸缩效应及洛伦磁力效应，激励传感器将电信号转化为机械信号的导波，使得 导波在被测管道中传播； S30，在检测传感器获得导波信号时，根据导波波速和导波飞行时间计算得到导波传播 距离，再通过检测传感器的位置，获得管道缺陷的位置信息； S40，利用缺陷导波信号幅值大小获得缺陷的大小信息。 7.根据权利要求6所述的基于磁致伸缩扭转波的管道检测的新方法，其特征是，所述根据 导波波速和导波飞行时间计算得到导波传播距离，再通过检测传感器的位置，获得管道缺 陷的位置信息的步骤包括： 根据激励传感器和检测传感器之间的距离，计算得到导波波速v ： 1 式中，L 为激励传感器位置，L 为检测传感器位置，T 为导波激发时间，T 为导波从激励 1 2 0 1 传感器到检测传感器的时间； 因此，缺陷检测的位置为： 式中，L为缺陷位置，T 为缺陷导波传播时间。 c c 8.根据权利要求6所述的基于磁致伸缩扭转波的管道检测方法，其特征在于，所述脉冲 正弦信号为20kHz的2个周期的脉冲正弦波，脉冲周期为100ms。 2 2 CN 114062394 A 说明书 1/7页 基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器及方法 技术领域 [0001] 本发明涉及管道检测技术领域，特别涉及一种基于磁致伸缩扭转波的管道检测传 感器及方法。 背景技术 [0002] 由于扭转波频散少，管道内外介质对其衰减小，使得其在导波检测中得到广泛关 注。为了在管道中产生扭转波，需要提供周向的静态励磁和轴向的动态励磁，但是管道周向 上为封闭式结构，因此，难以在周向上实现均匀一致的励磁状态。目前关于扭转波多聚焦于 带磁致伸缩片传感器的研究。通过在管道表面使用高磁致伸缩系数的材料能够增加磁致伸 缩激励效率，但是失去了磁致伸缩导波传感器非接触的特性。磁致伸缩片需要通过耦合剂 黏贴在管道表面，因此需要在检测前移除管道的包覆层，防腐漆等材料，还需要对管道表面 进行打磨处理，以重复使用传感器，每次传感器黏贴状态难以保持一致，因此增加了传感器 成本，使得检测信号复杂化。对于非接触式扭转模态导波传感器的研究主要集中在使用周 期性排布的磁极(Periodicpermanent Magnet，PPM)的扭转波传感器。当管道直径或是表面 积较小时，就会限制永磁体的摆放数量。 [0003] 最早是Kwun利用预先磁化的磁致伸缩片来提供周向静态磁场，然后利用螺线管线 圈提供轴向动态磁场，以此来产生扭转波进行管道检测。Kim及其团队在磁致伸缩扭转波检 测中做了大量的研究工作。采用一系列倾斜45°的磁致伸缩片和螺线管线圈来产生扭转波。 为了进一步提高扭转波激励效率，采用了V型和Z型磁致伸缩片，这两种磁致伸缩片仅中间 45°倾斜的部分黏贴在管道上，其余部分仅做导磁作用。通过比对Kim和Kwun团队设计的扭 转波实验装置，利用磁带作为磁致伸缩材料黏贴在管道上实现磁致伸缩扭转波检测，使得 扭转波状态监测装置更便携，有利于实现长期结构健康监测。当采用折线形导线和磁致伸 缩片进行激励时，控制导线之间的间距实现导波模态控制，结合兆赫兹的扭转波提高缺陷 检测的分辨率，通过该传感器还能实现周向缺陷的检测。为了提高管道检测缺陷能力，利用 周期性排布的磁极Periodicpermanent Magnet，PPM和跑道型线圈作为检测管道的T波阵 列，通过优化磁极个数、间距以及排布方式来提高的缺陷导波幅值，增强导波检测管道周向 缺陷位置的能力。 [0004] 缺陷检测是为能够对试件状态进行判断，预估剩余寿命，因此对缺陷的定位及定 量化分析，决定检测性能的好坏。导波检测缺陷多采用反射波幅值映射缺陷大小，通过研究 管道缺陷参数对导波反射系数的关系，以判断试件的状态，还可以通过导波幅值和频散曲 线的变化判断试件的状态。通过对缺陷形状、深度、宽度与扭转波幅值的关系进行了深入研 究，以便于对缺陷进行分类与识别。由于轴向缺陷的截面损失较小，因此采用传统的轴向和 周向导波难以实现轴向缺陷检测，因此采用平面式八字形线圈传感器在管道中产生螺旋传 播的扭转波，通过分析接收的导波信号与无缺陷导波信号的差别能够判别出管道中是否存 在轴向缺陷。由于轴向缺陷所占截面比率较小，使得其检测较为困难。通过研究发现，当轴 向缺陷深度超过管厚度的70％时，在扭转波检测下能够有较好的回波信号，但检测信号包 3 3 CN 114062394 A 说明书 2/7页 含尾随信号，利用尾随信号的特点能区分腐蚀和周向缺陷。通过压缩感知方法能够减小导 波的采样率和数据量，实现长时间监测管道缺陷，还能够减小导波中的噪声信号。采用 Gabor小波对导波信号进行分析和信息提取，能够发现裂纹反射信号幅值与裂纹深度成正 比。 [0005] 当被测导磁材料被施加静态磁场时，磁致伸缩应变ε与磁场强度H间的关系如附图 1所示，由附图1可知，当不施加静态磁场或者静态磁场过小时，磁致伸缩应变ε频率为动态 磁场频率的二倍，其强度与动态H成正比，正弦波形有一定的畸变。当静态磁场处于中等强 度时，ε频率与动态H频率一致，同时ε大小与H成正比，并根据附图1中对应曲线的斜率进行 放大，且ε为标准的正弦波形。当静态磁场处于饱和时，H的频率与ε的频率相等，但是相位反 相，正弦波形有一定的畸变。综上可知，在利用磁致伸缩导波进行检测时，其静态磁场应处 于中等强度，使得动态磁场能够产生较大的磁致伸缩应变ε，增强导波激励效率。 发明内容 [0006] 本发明的主要目的在于提出一种基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器及方法， 旨在实现在非接触的情况下实现扭转波检测管道缺陷，利用不同的传感器组合实现扭转波 检测，提高扭转波的适用范围，增强缺陷检测效果。 [0007] 为实现上述目的，本发明提供了一种基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器，包 括：导磁结构、螺旋管线圈或放置式线圈、瓦片形永磁体、以及用于固定所述瓦片形永磁体 和排线并克服永磁体之间的斥力的外壳，所述外壳包括可拆卸连接的上壳体和下壳体，所 述上壳体和下壳体内分别安装所述导磁结构、螺旋管线圈或放置式线圈以及两片瓦片形永 磁体。当被测管道可安装全封闭式传感器时，将上壳体和下壳体连接，通过四片永磁体增强 管道中的静态磁场强度来增强导波幅值；当被测管道中不适合安装全封闭式传感器时，则 在上壳体或下壳体内放置两片永磁体，利用该传感器同样能实现扭转波的激励和检测。 [0008] 本发明进一步地技术方案是，所述上壳体和下壳体的内壁设置有垫片。 [0009] 本发明进一步地技术方案是，所述上壳体与所述下壳体之间通过合页可拆卸连 接。 [0010] 本发明进一步地技术方案是，所述上壳体和下壳体上设置有挡板。 [0011] 本发明进一步地技术方案是，当被测管道中可安装全封闭式传感器时，将所述上 壳体和所述下壳体连接，通过四片瓦片形永磁体增强管道中的静态磁场强度以增强导波幅 值；当被测管道中不适合安装封闭式传感器时，则通过在所述上壳体或下壳体内安装两片 瓦片形永磁体，实现扭转波的激励和检测。 [0012] 为实现上述目的，本发明还提出一种基于磁致伸缩扭转波的管道检测方法，所述 方法有以下步骤： [0013] S10，根据被测管道情况安装对应的磁致伸缩扭转波传感器，记录激励传感器的位 置L 和检测传感器的位置L ； 1 2 [0014] S20，利用信号发生器产生脉冲正弦信号后，通过功率放大加载到扭转波激励传感 器上，通过磁致伸缩效应及洛伦磁力效应，激励传感器将电信号转化为机械信号的导波，使 得导波在被测管道中传播； [0015] S30，在检测传感器获得导波信号时，根据导波波速和导波飞行时间计算得到导波 4 4 CN 114062394 A 说明书 3/7页 传播距离，再通过检验测试传感器的位置，获得管道缺陷的位置信息； [0016] S40，利用缺陷导波信号幅值大小获得缺陷的大小信息。 [0017] 本发明进一步地技术方案是，所述根据导波波速和导波飞行时间计算得到导波传 播距离，再通过检测传感器的位置，获得管道缺陷的位置信息的步骤包括： [0018] 根据激励传感器和检测传感器之间的距离，计算得到导波波速v ： 1 [0019] [0020] 式中，L 为激励传感器位置，L 为检测传感器位置，T 为导波激发时间，T 为导波从 1 2 0 1 激励传感器到检测传感器的时间； [0021] 因此，缺陷检测的位置为： [0022] [0023] 式中，L为缺陷位置，T 为缺陷导波传播时间。 c c [0024] 本发明进一步地技术方案是，所述脉冲正弦信号为20kHz的2个周期的脉冲正弦 波，脉冲周期为100ms。 [0025] 本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器及方法的有益效果是： [0026] 1)本发明利用瓦片形永磁体能够在不借助磁致伸缩片的情况下实现管道周向励 磁； [0027] 2)本发明能在非接触的情况下实现扭转波检测管道缺陷； [0028] 3)本发明根据管道不同情况，可组合安装导波传感器； [0029] 4)本发明能通过增强磁场强度增强导波幅值，有利于缺陷反射信号的幅值，增强 缺陷检测效果； [0030] 5)本发明采用不同类型的传感器进行组合，能够降低传感器重量，减少传感器成 本，增加传感器适用范围。 附图说明 [0031] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图示出的结构获得其他的附图。 [0032] 图1是磁致伸缩应变ε与磁场强度H间的关系示意图； [0033] 图2是本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器较佳实施例的整体结构示意 图； [0034] 图3是本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器较佳实施例采用螺旋管线圈 和四片永磁体的结构示意图； [0035] 图4是本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器较佳实施例采用螺旋管线圈 和两片永磁体的结构示意图； [0036] 图5是本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器较佳实施例采用放置式线圈 和四片永磁体的结构示意图； 5 5 CN 114062394 A 说明书 4/7页 [0037] 图6是本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器较佳实施例采用放置式线圈 和两片永磁体的结构示意图； [0038] 图7是采用螺旋管线圈和四片永磁体检测管道的信号示意图； [0039] 图8是采用螺旋管线圈和两片永磁体检测管道的信号示意图； [0040] 图9是采用放置式线圈和两片永磁体检测管道的信号示意图； [0041] 图10是本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测的新方法较佳实施例的流程示意图。 [0042] 附图标号说明： [0043] 导磁结构1；螺旋管线] 本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。 具体实施方式 [0045] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0046] 本发明提出一种基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器，本发明主要是利用待瓦 片形永磁体的磁致伸缩导波传感器对管道进行扭转波的激励和检测，实现在非接触的前提 下，在管道中产生扭转波，检测管道缺陷，当被测管道不能安装全封闭式传感器时，采用放 置式传感器，该传感器重量轻，磁材使用少，成本低，能够有效的在不同直径管道上激励和 检测扭转波实现缺陷检测。 [0047] 如图2至图9所示，本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器较佳实施例包括 导磁结构1、螺旋管线、以及用于固定瓦片形永磁体4和 排线包括可拆卸连接的上壳体和下壳体，上壳体 和下壳体内分别安装导磁结构1、螺旋管线] 当被测管道中可安装全封闭式传感器时，将上壳体和下壳体连接，通过四片瓦片 形永磁体4增强管道中的静态磁场强度以增强导波幅值；当被测管道中不适合安装封闭式 传感器时，则通过在上壳体或下壳体内安装两片瓦片形永磁体4，实现扭转波的激励和检 测。 [0049] 本实施例中，外壳5主要有固定永磁体4和排线的作用，同时，克服永磁体4之间的 斥力使得永磁体4安装在同一外壳5内该传感器还可用于其它管状或棒状铁磁性结构的扭 转波的激励和检测。 [0050] 在使用本实施例基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器前，先将永磁片、导磁结 构1、螺旋管线放入上壳体和/或下壳体内进行固定。当被测管道可安装 全封闭式传感器时，将上壳体和下壳体连接，放置四片永磁体4，同时，采用螺线增强管道中的静态磁场强度来增强导波幅值；当被测管道 中不适合安装全封闭式传感器时，则在上壳体或下壳体内放置两片永磁体4、螺线管线，利用该传感器同样能实现扭转波的激励和检测。 [0051] 本实施例的扭转波检测适用范围广，传感器重量轻，磁材使用少，成本低，不用依 靠磁致伸缩片产生扭转波。 6 6 CN 114062394 A 说明书 5/7页 [0052] 在检测管道时，采用一个激励传感器和一个检测传感器，可采用如附图2至6所示 相同的传感器结构作为激励传感器和检测传感器，也可采用不同的传感器结构作为激励传 感器和检测传感器。利用激励传感器在管道上激发扭转波，扭转波沿着管道轴向进行传播， 当其遇到缺陷时，会有部分导波发生反射，当缺陷反射的导波传播至检测传感器处时，检测 传感器上能够产生感应电压，通过检验测试到的感应电压信号的时间和幅值来判断缺陷的位置 和大小。采用瓦片形永磁体4仅在永磁体4边缘产生的轴向磁场，且强度较小，因此当在永磁 体4中心位置布置线圈时，能够减小纵向导波的产生。利用瓦片形永磁体4还不需借助磁致 伸缩片作为导磁装置就能够实现管道周向上的均匀励磁。利用附图2至附图6所示的扭转波 传感器对管道缺陷进行检测。激励信号为20kHz的2个周期的脉冲正弦波，脉冲周期为 100ms，当然，在其他实施例中，对于脉冲信号的频率和周期并不限于20kHz和100ms。当管道 没有缺陷时，不同组合扭转波传感器检测钢管信号如附图7至附图9所示。由附图7至附图9 可知，当采用不同结构的传感器作为扭转波激励和检测传感器时，能够有效地在管道中激 励和检测扭转波，实现管道的缺陷检验测试。根据传感器中永磁体4个数及线圈结果不同，其产 生的扭转波幅值同样会不同，当静态磁场较强时，产生的导波幅值较大；当动态磁场能较好 的耦合至管道中时，也有利于增强导波幅值。 [0053] 进一步地，本实施例中，上壳体和下壳体之间通过合页6可拆卸连接，上壳体和下 壳体的内壁设置有垫片7，上壳体和下壳体上还设置有挡板8。 [0054] 以下对本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器的工作原理和工作步骤进 行阐述。 [0055] 在采用本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器检测管道之前，先根据被测 管道情况安装对应的磁致伸缩扭转波传感器，记录激励传感器的位置L 和检测传感器的位 1 置L ；然后利用信号发生器产生脉冲正弦信号后，通过功率放大加载到扭转波激励传感器 2 上，通过磁致伸缩效应及洛伦磁力效应，激励传感器将电信号转化为机械信号的导波，使得 导波在被测管道中传播，其中，脉冲正弦信号为20kHz的2个周期的脉冲正弦波，脉冲周期为 100ms，当然，在其他实施例中，对于脉冲信号的频率和周期并不限于20kHz和100ms；接着， 在检测传感器获得导波信号时，根据导波波速和导波飞行时间计算得到导波传播距离，再 通过检测传感器的位置，获得管道缺陷的位置信息；最后，利用缺陷导波信号幅值大小获得 缺陷的大小信息。 [0056] 具体地，在检测传感器获得导波信号时，根据导波波速和导波飞行时间计算得到 导波传播距离，再通过检测传感器的位置，获得管道缺陷的位置信息时，根据激励传感器和 检测传感器之间的距离，计算得到导波波速v ： 1 [0057] [0058] 式中，L 为激励传感器位置，L 为检测传感器位置，T 为导波激发时间，T 为导波从 1 2 0 1 激励传感器到检测传感器的时间； [0059] 因此，缺陷检测的位置为： [0060] [0061] 式中，L为缺陷位置，T 为缺陷导波传播时间。 c c 7 7 CN 114062394 A 说明书 6/7页 [0062] 本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器的有益效果是： [0063] 1)本发明利用瓦片形永磁体能够在不借助磁致伸缩片的情况下实现管道周向励 磁； [0064] 2)本发明能在非接触的情况下实现扭转波检测管道缺陷； [0065] 3)本发明根据管道不同情况，可组合安装导波传感器； [0066] 4)本发明能通过增强磁场强度增强导波幅值，有利于缺陷反射信号的幅值，增强 缺陷检测效果； [0067] 5)本发明采用不同类型的传感器进行组合，能够降低传感器重量，减少传感器成 本，增加传感器适用范围。 [0068] 为实现上述目的，本发明还提出一种基于磁致伸缩扭转波的管道检测的新方法，本发 明基于磁致伸缩扭转波的管道检测方法应用于如上实施例的基于磁致伸缩扭转波的管道 检测传感器，如图10所示，本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测方法较佳实施例包括以 下步骤： [0069] S10，根据被测管道情况安装对应的磁致伸缩扭转波传感器，记录激励传感器的位 置L 和检测传感器的位置L 。 1 2 [0070] 具体地，在使用基于磁致伸缩扭转波的管道检测传感器前，先将永磁片、导磁结 构、螺旋管线圈或放置式线圈放入上壳体和/或下壳体内进行固定。当被测管道可安装全封 闭式传感器时，将上壳体和下壳体连接，放置四片永磁体，同时，采用螺线管线圈或者放置 式线圈，通过四片永磁体增强管道中的静态磁场强度来增强导波幅值；当被测管道中不适 合安装全封闭式传感器时，则在上壳体或下壳体内放置两片永磁体、螺线管线圈或者放置 式线圈，利用该传感器同样能实现扭转波的激励和检测。 [0071] S20，利用信号发生器产生脉冲正弦信号后，通过功率放大加载到扭转波激励传感 器上，通过磁致伸缩效应及洛伦磁力效应，激励传感器将电信号转化为机械信号的导波，使 得导波在被测管道中传播，以此利用导波检测管道。 [0072] 其中，脉冲正弦信号为20kHz的2个周期的脉冲正弦波，脉冲周期为100ms，当然，在 其他实施例中，对于脉冲信号的频率和周期并不限于20kHz和100ms。。 [0073] S30，在检测传感器获得导波信号时，根据导波波速和导波飞行时间计算得到导波 传播距离，再通过检测传感器的位置，获得管道缺陷的位置信息。 [0074] 可以理解的是，当导波遇到缺陷管道非连续结构时，会有部分导波信号发生反射， 当检测传感器获得导波信号后，能够在线圈两端获得相应的感应电压，通过导波波速和导 波飞行时间计算可得到导波传播的距离，在通过已知的检测传感器的位置，即可获得缺陷 的位置信息。 [0075] 具体地，根据导波波速和导波飞行时间计算得到导波传播距离，再通过检测传感 器的位置，获得管道缺陷的位置信息的步骤包括： [0076] 根据激励传感器和检测传感器之间的距离，计算得到导波波速v ： 1 [0077] [0078] 式中，L 为激励传感器位置，L 为检测传感器位置，T 为导波激发时间，T 为导波从 1 2 0 1 激励传感器到检测传感器的时间； 8 8 CN 114062394 A 说明书 7/7页 [0079] 因此，缺陷检验测试的位置为： [0080] [0081] 式中，L为缺陷位置，T 为缺陷导波传播时间。 c c [0082] S40，利用缺陷导波信号幅值大小获得缺陷的大小信息。 [0083] 在获得缺陷的位置信息后，可利用缺陷导波信号幅值大小获得缺陷的大小信息， 由此，即可实现对被测管道的缺陷检验测试，包括缺陷位置、缺陷大小信息。当缺陷越大、导波遇 到该缺陷反射的能量越多，因此，导波幅值越大；反之，缺陷越小，导波遇到该缺陷反射的能 量越小，因此，导波幅值越小。 [0084] 本发明基于磁致伸缩扭转波的管道检测方法的有益效果是： [0085] 1)本发明利用瓦片形永磁体能够在不借助磁致伸缩片的情况下实现管道周向励 磁； [0086] 2)本发明能在非接触的情况下实现扭转波检测管道缺陷； [0087] 3)本发明根据管道不同情况，可组合安装导波传感器； [0088] 4)本发明能通过增强磁场强度增强导波幅值，有利于缺陷反射信号的幅值，增强 缺陷检验测试效果； [0089] 5)本发明采用不同类型的传感器进行组合，能够降低传感器重量，减少传感器成 本，增加传感器适合使用的范围。 [0090] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本 发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其 他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。 9 9 CN 114062394 A 说明书附图 1/6页 图1 图2 10 10 CN 114062394 A 说明书附图 2/6页 图3 图4 11 11 CN 114062394 A 说明书附图 3/6页 图5 图6 12 12 CN 114062394 A 说明书附图 4/6页 图7 图8 13 13 CN 114062394 A 说明书附图 5/6页 图9 14 14 CN 114062394 A 说明书附图 6/6页 图10 15 15

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