一种基于光纤耦合金刚石-氮空位色心的管道漏磁检测装置

技术特征：
1.一种基于光纤耦合金刚石-氮空位色心的管道漏磁检测装置，包括光发生器（1），其特征在于，光发生器（1）通过光纤a（15）连通磁光转换部件（2），磁光转换部件（2）固定于塑料圆盘（14）上；导磁体（11）贯穿塑料圆盘（14），两端各固定一个永磁体（12）；光纤b（16）尾纤出射端固定后，在光纤b（16）后依次平行等高的放置凸透镜a（3）、滤光片（4）、凸透镜b（5）和光电转换器件（6）；光电转换器件（6）与锁相放大器（7）相连；微波发生器件（8）的微波信号输出端口依次与微波放大器件（9）和前端被绕成铜环（18）的铜线（10）相连接，同时微波发生器件（8）的参考信号输出端口与锁相放大器（7）的参考信号输入端口相连。2.根据权利要求1所述的一种基于光纤耦合金刚石-氮空位色心的管道漏磁检测装置，其特征在于，所述的导磁体（11）和两个永磁体（12）组成磁化部件，两个永磁体（12）同极性相对放置，中间由导磁体（11）连接，以形成均匀的集磁面用于对管道进行磁场扫描。3.根据权利要求1所述的一种基于光纤耦合金刚石-氮空位色心的管道漏磁检测装置，其特征在于，所述的光发生器（1）发出的光波信号为532nm激光沿光纤a（15）向磁光转换部件（2）输送光波信号。4.根据权利要求1所述的一种基于光纤耦合金刚石-氮空位色心的管道漏磁检测装置，其特征在于，所述的磁光转换部件（2）为光纤耦合nv色心磁传感器，包括一个管状荧光收集瓶（20）、两根105/125um的多模的光纤a（15）、光纤b（16）、一个尺寸为300um的nv色心颗粒（17）、一根由50um铜丝绕制的铜环（18）；所述的管状荧光收集瓶（20）为一个高30mm，底部为一面尺寸为10mm焦距为15mm的凹面反射镜（19）的管状玻璃瓶，其侧壁内部镀有高反射率材料；所述的两根光纤为芯径为105um的光纤，两根光纤被放置在管状荧光收集瓶（20）中，将其固定在端面恰好位于瓶底部凹面反射镜（19）的焦点位置，其中一根光纤a（15）的端面事先粘有所述nv色心颗粒（17），并将这根光纤a（15）与光发生器（1）相连，另一个光纤b（16）收集荧光传输出管道外；铜环（18）放置在nv色心颗粒（17）周围。5.根据权利要求1所述的一种基于光纤耦合金刚石-氮空位色心的管道漏磁检测装置，其特征在于，所述的凸透镜a（3）与光纤b（16）尾纤端面的距离等于凸透镜a（3）的焦距，凸透镜b（5）距离光电转换器件（6）的距离等于凸透镜b（5）的焦距。

技术总结
一种基于光纤耦合金刚石-氮空位色心的管道漏磁检测装置，光发生器通过光纤A连通固定于塑料圆盘上的磁光转换部件；导磁体贯穿塑料圆盘，两端固定永磁体；光纤B后放置凸透镜A、滤光片、凸透镜B、光电转换器件；光电转换器件、微波发生器件与锁相放大器相连；微波发生器件依次与微波放大器件和铜线相连接。磁光转换部件将带有漏磁场信息的光波信号通过光纤B传输出管道外，滤光片滤除多余绿光，通过凸透镜A、B将光聚焦于光电转换部件，光电转换部件将光信号转化为电信号，分析电信号获取漏磁场信息，从而获得对应的被测管道内壁的缺陷尺寸及位置。本发明具有灵敏度高、适用范围广、空间分辨率高、可实现分布式测量等优点。可实现分布式测量等优点。可实现分布式测量等优点。


技术研发人员：王若晖 郑高寒 乔学光 朱文华 覃其踊
受保护的技术使用者：西北大学
技术研发日：2022.06.09
技术公布日：2022/7/8