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专利号: 202110733253X
申请人: 西南石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种石油储罐罐壁缺陷磁检测装置,其特征在于,包括防护壳(3),所述防护壳由非金属材料制成,所述防护壳外部装有操作柄(4)和数据传输接口(5),所述防护壳(3)内部设有n个磁梯度测试单元1,n为大于等于3的自然数,所述的磁梯度测试单元(1)等间距分布,相邻间距不超过0.05m,所述的磁梯度测试单元(1)之间通过数据传输线(2)并联,并通过数据传输接口(5)接出。

2.根据权利要求1所述的一种石油储罐罐壁缺陷磁检测装置,其特征在于:所述磁梯度测试单元包括由非金属材料制成的外壳(101),所述外壳内呈十字形设置有4个三轴磁通门传感器(102),中间设置有数据采集处理模块(103)。

3.一种石油储罐罐壁缺陷磁检测方法,所述的磁检测方法是基于权利要求1‑2中任一项所述的一种石油储罐罐壁缺陷磁检测装置,其特征在于,包括以下步骤:采集石油储罐的基础资料,包括储罐类型,储罐内径,储罐高度,最高液位,储存介质,罐壁材质和罐壁厚度;

调整罐内介质的液位高度下降至待检壁板所在高度以下,释放所述待检壁板承受的介质压力作用,若液位高度低于所述待检壁板所在高度,则无需调整;

利用退磁装置对所述待检壁板表面进行退磁处理后,调整罐内油品的液位高度高于所述待检壁板所在高度,然后调整液位高度低于所述待检壁板所在高度,重复操作3次;

操作员手持所述罐壁缺陷磁检测装置对所述待检壁板进行检测,采集罐壁表面的磁梯度张量信号,并通过数据传输接口(5)上传至上位机;

上位机的数据采集软件通过噪声滤除算法对所述磁梯度张量信号进行降噪处理,并计算得到缺陷损伤表征参数并实时显示,缺陷损伤表征参数根据所述磁梯度张量信号计算得到,来反映罐壁缺陷的损伤严重程度;

设置所述待检壁板的缺陷定位阈值,然后与所述缺陷损伤表征参数比较大小,将所述缺陷损伤表征参数大于所述缺陷定位阈值的检测区域确定为缺陷位置;

在所述缺陷位置正上方,测试不同检测高度下的缺陷损伤特征参数,所述检测高度从

0.1m增加至1m,检测间隔为0.1m,然后计算得到衰减传播因子,根据所述衰减传播因子的变化特征,判断缺陷类型。

4.根据权利要求3所述的一种石油储罐罐壁缺陷磁检测方法,其特征在于,所述磁梯度张量信号的采集方法为:沿所述待检壁板环向匀速移动,检测高度为0.1m,所述磁梯度测试单元(1)内部的三轴磁通门传感器(102)采集所述罐壁表面的磁感应强度,然后通过所述数据处理模块(103)计算得到磁梯度张量,检测完成后,沿第一次检测路径反向检测一次。

5.根据权利要求4所述的一种石油储罐罐壁缺陷磁检测方法,其特征在于,所述磁梯度张量G计算公式为:

式中,G为磁梯度张量,uT/m;Bij(i,j=x,y,z)为磁感应梯度分量,uT/m;Δx、Δz分别磁梯度测试单元内磁通门传感器B1B3,B2B4间的距离,m;Bix、Biy、Biz分别为磁通门传感器Bi(i=

1,2,3,4)测得的磁感应强度三分量测试值,uT。

6.根据权利要求3所述的石油储罐罐壁缺陷磁检测方法,其特征在于,所述缺陷损伤表征参数的计算公式为:

其中,Dc为缺陷损伤表征参数,uT/m;Bij(i,j=x,y,z)为磁感应梯度分量,uT/m。

7.根据权利要求3所述的石油储罐罐壁缺陷磁检测方法,其特征在于,所述缺陷定位阈值为:

式中,Dthr为缺陷定位阈值,uT/m;m为检测壁板测点总数,无量纲;Dci为每个测点位置的缺陷表征参数,uT/m;Dca为m个测点缺陷表征参数的平均值,uT/m。

8.根据权利要求3所述的石油储罐罐壁缺陷磁检测方法,其特征在于,所述衰减传播因子的计算公式为:

式中,Dch是指缺陷正上方不同提离高度的损伤表征参数值,uT/m;Dcmax是指缺陷位置的最大损伤表征参数。

9.根据权利要求3所述的石油储罐罐壁缺陷磁检测方法,其特征在于,所述缺陷类型判断方法为:当所述衰减传播因子变化曲线呈线性下降趋势时,判断缺陷类型为应力集中,当所述衰减传播因子变化曲线呈二阶指数下降趋势时,判断缺陷为金属损失。