一种管道内壁应力无损检测装置及方法与流程

技术特征：
1.一种管道内壁应力无损检测装置，其特征在于，包括连接主体，在所述连接主体上连接有能够在管道内壁上行走的驱动轮，连接主体上连接有支撑柱组件，支撑柱组件上设有探头和处理器，探头内设有n个磁极，其中n≧2,所述n个磁极在空间上相互交叉，且不接触，每个磁极上分别设有激励线圈和信号拾取线圈，激励线圈在通交流电之后能够在磁极和管道内壁待测位置中产生闭合磁场，进而改变通过信号拾取线圈的磁通，变化的磁通会在信号拾取内产生感应电流，所述处理器能够将n个磁极中产生的感应电流求差值，获得管道内壁待测位置的主应力差，继而获得不同点的应力数值。2.如权利要求1所述的一种管道内壁应力无损检测装置，其特征在于，所述连接主体包括相互串联连接的第一轴体和第二轴体，支撑柱组件固定在第一轴体上，驱动轮固定在第二轴体上。3.如权利要求2所述的一种管道内壁应力无损检测装置，其特征在于，第二轴体上的端部连接万向节，所述万向节连接检测装置。4.如权利要求2所述的一种管道内壁应力无损检测装置，其特征在于，第一轴体连接柔性轮圈，所述柔性线圈受力之后能够沿着轮圈直径方向收缩或扩张，所述柔性轮圈上均匀设有若干个从动轮。5.如权利要求2所述的一种管道内壁应力无损检测装置，其特征在于，驱动轮通过驱动轮支架固定在第二轴体上；所述驱动轮支架包括固定在驱动轮支座和活动支撑板，其中驱动轮支座固定在第二轴体上，驱动轮固定在活动支撑板上，活动支撑板与驱动轮支座之间通过弹簧相连接。6.如权利要求5所述的一种管道内壁应力无损检测装置，其特征在于活动支撑板与驱动轮支座之间设有支撑导向柱，支撑导向柱的两端分别与活动支撑板和驱动轮支座通过螺纹连接。7.如权利要求1或2所述的一种管道内壁应力无损检测装置，其特征在于，所述支撑柱组件包括伸缩套筒、导向套筒和弹簧套筒；导向套筒设置在伸缩套筒的内部，且导向套筒的长度大于伸缩套筒的长度，导向套筒和伸缩套筒的底部固定在连接主体上，伸缩套筒的顶部连接弹簧套筒，弹簧套筒和导向套筒的内部设有压缩弹簧，压缩弹簧的顶部连接滑动件，所述滑动件设置在弹簧套筒内，探头与滑动件相连接。8.如权利要求1所述的种一管道内壁应力无损检测装置，其特征在于，连接主体的轴向长度l与待测管道内径d之间的关系：0.75d<l<1.65d。9.基于权利要求1
‑
8任一项所述的一管道内壁应力无损检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下过程将所述连接主体上放置到待测管道上，使得驱动轮在驱动轮支架上弹性件的作用下紧贴管道的内壁上，通过驱动轮控制连接主体在待测管道内移动；同时给探头内n个磁极上的激励线圈通交流电，能够在磁极和管道内壁待测位置中产生闭合磁场，管道内待测位置的应力分布会改变磁场的分布，从而改变了通过信号拾取线圈的磁通，变化的磁通会在信号拾取内产生感应电流，连接主体内的处理器获得每个磁极中产生的感应电流，将n个磁极上产生的感应电流求取差值，获得待测管道内位置的主应力差，根据待测位置的的主应力差和主应力方向角，获得待测位置的应力数值，从而实现应力无损检测。
10.如权利要求9所述的检测方法，其特征在于，通过调节检测探头激励线圈的励磁频率，能够获得沿管径方向不同深度的探头输出电流值，检测深度与电流频率之间关系：其中，μ
r
为相对磁导率，ρ(ω
·
cm)为电阻率；计算获得不同层深的应力加权平均值；

技术总结
本发明涉及一种管道内壁应力无损检测装置及方法，属于应力检测技术领域，该装置包括连接主体，在所述连接主体上连接有能够在管道内壁上行走的驱动轮，连接主体上连接有支撑柱组件，支撑柱组件上设有探头和处理器，探头内设有N个磁极，其中N≧2,所述N个磁极在空间上相互交叉，且不接触，每个磁极上分别设有激励线圈和信号拾取线圈，激励线圈在通交流电之后能够在磁极和管道内壁待测位置中产生闭合磁场，进而改变通过信号拾取线圈的磁通，变化的磁通会在信号拾取内产生感应电流，所述处理器能够将N个磁极中产生的感应电流求差值，获得管道内壁待测位置的主应力差，继而获得不同点的应力数值，实现了管道内壁的应力无损检测。实现了管道内壁的应力无损检测。实现了管道内壁的应力无损检测。


技术研发人员：张建华 胡向义 傅振升 龙运芳 葛英尚
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2021.08.19
技术公布日：2021/11/21