植入式管道腐蝕在線監測電磁超聲傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及超聲波無損檢測技術領域，特別涉及一種植入式管道腐蝕在線監測電磁超聲傳感器。
【背景技術】
[0002]管道廣泛應用于石油、化工、天然氣、核電等工業生產以及熱力、輸水等日常生活中。在服役過程中，由于內部介質、應力集中等眾多因素的影響，管道某些部位容易產生腐蝕，導致壁厚減薄甚至穿孔，從而造成油、氣、水等泄漏，產生嚴重的環境污染，甚至危及人們生命的安全事故。所以，對于管道腐蝕狀態的監測和評估具有極其重要的意義。
[0003]將超聲波傳感器固置于易腐蝕部位，對管道腐蝕剩余壁厚進行長期在線測量，是進行腐蝕監測的主要技術手段。目前已有采用壓電傳感器固置于管道易腐蝕部位，進行腐蝕監測的方法。例如GE公司的Rightrax腐蝕監測系統，即采用壓電傳感器固置于易腐蝕部位，進行腐蝕監測。然而，壓電傳感器應用于腐蝕監測存在以下主要的問題:首先，對于管道等具有一定弧度的結構，特別是管徑較小的情況下，弧度較大，壓電傳感器直接安裝將處于線接觸的狀態。這就使得需要采用帶有一定弧度的耦合楔塊，但管道的外徑尺寸較多，針對不同管徑需要設計不同的或系列化的耦合楔塊。即使在采用與管道表面完全吻合的楔塊進行耦合的情況下，傳感器輻射聲波波前也不是完全平行于管道表面入射的(即大部分波動場是斜向入射的)，這會造成入射波中大部分超聲波的傳播路徑長于完全垂直入射時的傳播路徑，使得回波波包有一定程度的擴散，相較于完全直入射時的波包變胖，造成測厚精度下降。其次，長時間在線監測工況一般較惡劣，經常需要將傳感器埋植于保溫層中，由于自然的熱脹冷縮或是振動，易造成傳感器位置滑移，而壓電傳感器的傾斜、提離對測厚結果影響巨大。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種植入式管道腐蝕在線監測電磁超聲傳感器，以解決上述不足。
[0005]為了實現上述目的，本發明實施例提供了一種植入式管道腐蝕在線監測電磁超聲傳感器，包括:
[0006]外殼，包括上殼體及下殼體，所述下殼體底部鏤空；
[0007]永磁體，設置于所述外殼內，在線圈處產生均勾分布垂直磁場；
[0008]電磁屏蔽層，設置在所述永磁體的底部；
[0009]接線板，設置于所述永磁體的上部，所述接線板上設置有多個接線柱；
[0010]信號線，從所述上殼體的上端穿入所述外殼內，并通過所述接線柱固定于所述接線板上；
[0011]緊固帽，套設于所述上殼體上端的頂端封頭處；
[0012]內緊帽，套設在深入所述外殼內部的信號線上，與所述上殼體相配合；
[0013]限位墊圈，通過其上的臺階與所述下殼體的內凸起配合進行固定，位于所述永磁體的下方；
[0014]—體式線圈，設置在所述限位墊圈底部，并連接至所述接線柱；
[0015]保護層，固定于所述外殼的前端并容置于所述下殼體的凹臺中，用于覆蓋所述一體式線圈。
[0016]在一實施例中，所述的植入式管道腐蝕在線監測電磁超聲傳感器還包括:
[0017]彈性底部套墊，套設在所述下殼體底部的外側。
[0018]在一實施例中，所述的植入式管道腐蝕在線監測電磁超聲傳感器還包括:安裝輔助裝置，所述安裝輔助裝置由固定基座、兩塊固定翼板、兩個支撐墊塊、柔性連接帶及鎖緊器組成；
[0019]所述固定基座設置在所述外殼的外圍，用于將所述植入式管道腐蝕在線監測電磁超聲傳感器固定于管道外壁；
[0020]所述固定翼板連接于所述固定基座兩側，用于保證所述固定基座在管道安裝點的位置保持恒定；
[0021]支撐墊塊設置于所述固定翼板上，用于防止所述安裝輔助裝置損傷工件表面；
[0022]所述柔性連接帶設置于所述固定翼板與鎖緊器之間；
[0023]鎖緊器，設置于所述柔性連接帶末端，用于鎖緊所述安裝輔助裝置。
[0024]在一實施例中，所述一體式線圈包括:
[0025]線圈本體，設置在所述限位墊圈底部的凹臺中；
[0026]引線，一端連接所述線圈本體；
[0027]接線端子，連接所述引線的另一端，與所述接線柱配合。
[0028]在一實施例中，所述線圈本體的形狀為環形、蝶形、跑道形或折線形，采用單線繞制或雙線繞制。
[0029]在一實施例中，所述下殼體的內部設有自上而下的走線槽，所述引線設置于所述走線槽中。
[0030]在一實施例中，所述下殼體的內部設有自上而下限位槽，所述接線板嵌入所述限位槽中。
[0031]在一實施例中，所述彈性底部套墊為具有一定壓縮比的非導體耐熱材料。
[0032]在一實施例中，所述限位墊圈具有上凹臺及下凹臺，所述永磁體的底部容置于所述限位墊圈的上凹臺中，所述線圈本體容置于所述下凹臺中。
[0033]在一實施例中，所述固定基座上設有錐形孔，套設在所述上殼體的上部，用于壓緊所述植入式管道腐蝕在線監測電磁超聲傳感器的上端。
[0034]在一實施例中，所述兩塊固定翼板均設有用于放置所述支撐墊塊的凹臺。
[0035]在一實施例中，所述保護層通過粘結方式進行固定。
[0036]在一實施例中，所述內緊帽的上端為圓筒狀結構，下端為圓臺狀結構，所述圓筒狀結構套設在所述信號線上之后插入所述上殼體上端的頂端封頭內。
[0037]在一實施例中，所述保護層為絕緣材料。
[0038]在一實施例中，所述上殼體上設置內螺紋，所述下殼體設置外螺紋，所述上殼體與下殼體通過螺紋連接。
[0039]在一實施例中，所述頂端封頭為齒狀結構，并設置有外螺紋。
[0040]在一實施例中，所述限位墊圈的側面設有定位面，與所述下殼體內壁的平面相配合，用于防止所述限位墊圈轉動。
[0041]本發明與現有技術相比，具有以下明顯的優勢和有益效果:
[0042]本發明提供了一種植入式管道腐蝕在線監測電磁超聲傳感器，通體采用耐高溫設計及防拉扯設計，可以對溫度在270°C以內的在役管道腐蝕剩余壁厚進行長時間在線監測。傳感器執行檢測過程中無需耦合劑，無需打磨材料表面，無需專用楔塊，直接植入帶包覆層的管壁上，可以長時間穩定監測管道被測點的腐蝕剩余壁厚。
【附圖說明】
[0043]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0044]圖1為本發明實施例的植入式管道腐蝕在線監測電磁超聲傳感器的剖面結構示意圖；
[0045]圖2為本發明實施例的植入式管道腐蝕在線監測電磁超聲傳感器的外部結構示意圖；
[0046]圖3為本發明實施例的下殼體33的具體結構示意圖；
[0047]圖4為本發明實施例的上殼體41的具體結構示意圖；
[0048]圖5為本發明實施例的緊固帽I的結構示意圖；
[0049]圖6為本發明實施例的內緊帽2的剖面示意圖；
[0050]圖7為本發明實施例的限位墊圈8具體結構示意圖；
[0051]圖8A為本發明實施例一體式雙線變徑繞制蝶形線圈、引線及端子結構示意圖；
[0052]圖SB為本發明實施例一體式雙線繞制環形線圈及引線結構示意圖；
[0053]圖9、圖10及圖11為本發明實施例的安裝輔助裝置的結構示意圖；
[0054]圖12為本發明實施例的電磁超聲傳感器在厚度為20mm的Q235材料上250°C時的檢測信號示意圖；
[0055]圖13為本發明實施例的電磁超聲傳感器在管徑為140mm，壁厚為13.49mm的15CrMo材料上26°C時的檢測信號示意圖。
【具體實施方式】
[0056]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、