专利名称：脉冲涡流管线检测系统和方法
脉冲涡流管线检测系统和方法本申请是基于申请日为2006年11月29日，优先权日为2005年11月30日，申请号为200680051533. 6 (PCT/US2006/045637)，发明名称为“脉冲涡流管线检测系统和方法”的专利申请的分案申请。
背景技术：
本发明总体上涉及管线的非破坏性评价，更具体地，涉及利用脉冲涡流(pulsededdy current)检测导电结构体的方法和装置。管线广泛用于各种エ业领域，其允许将大量物质从ー处输送至另ー处。可利用管线经济且有效地输送各种流体，例如油和/或气。颗粒物质和其它悬浮于流体中的微小固体也可通过管线输送。地下和水下(深海)管线通常在高压下于极端温度并以高流速输送大量对能源相关型エ业十分重要的油气产品。 构成管中的瑕疵可随着管线基础结构的老化造成管线整体劣化。微小的薄弱点、土壤的沉降、局部的结构隆起、地震活动、气候以及单纯由正常使用造成的磨损和撕裂可能导致管线的腐蚀，管线的腐蚀可能造成管线中的缺陷和异常。从而，瑕疵或缺陷以及异常可以下述形式出现在管线的表面腐蚀、机械损伤、疲劳、开裂、应力、腐蚀开裂、氢致开裂或者基于凹痕或摺痕的变形。事实证明维护和保护现有管线网络是ー种挑战。现有的管线检测系统利用称作管线检测仪(pipeline inspection gage) (PIG)的装置原位横穿管的截面并提供数据,可对所述数据进行评价以判明结构缺陷。这种PIG在管线内行进的同时从多个传感器获取数据。PIG的典型单程可远于100km。PIG的使用能够实现管线截面完整性的评价，而无需进行高成本地挖掘以及拆除隔离来接近外壁，并对管线截面进行无破坏性的检测。PIG可应用各种传感器技术以采集有关管线的信息。可应用技术的实例包括漏磁(magnetic flux leakage) (MFL)、超声(UT)或润流(EC)。这些方法均具有各自的局限性。例如，MFL系统依赖于超大、超重并具有巨大阻力的高场永磁体。因而，应用MFL技术的PIG适于检测管弯(bend)较平缓的管线。UT法要求与管壁机械耦合，不适合用于输气管或污染管壁。现有的EC管线检测仪通常用于检测非磁性金属管线。在碳钢管中，由于导磁性引发低频溶解，因而涡流的穿透深度较�。迪稚疃却┩负痛竺婊寤褂么蟮母杏ο邍员苊獾即判缘木植勘浠�。深度磁力穿透和大面积整体化的需要使得EC管线检测仪不适合用于管弯较陡的限制性管线环境。已开发出远场EC (remote field EC)和瞬态EC (transient EC)技术，以克服上述ー些问题。然而，远场EC和瞬态EC技术不利于利用移动PIG以高的空间分辨率检测坑蚀区域，来对直径大且厚的碳钢管线进行检测。由于远场EC系统利用激励元件和感应元件之 间的空间间隔，因此遗漏了邻近陡弯和阀门的大片区域而未进行检测。另外，远场EC和瞬态EC技术不利于自动PIG的低功耗。需要适合以减小的间隔有利于对具有陡弯和阀门的管线进行内部检测的PIG。
发明内容
简言之，根据本发明的一种示范性实施方案，提供脉冲涡流管线检测装置。该脉冲涡流管线检测装置包括多个分区(stage)，所述分区彼此纵向间隔并适于在收缩位置和扩展位置之间移动；和多个传感器，在收缩位置，所述传感器设置在所述多个分区中各分区周边的至少一部分的周围，在扩展位置，在所述多个分区的各分区中传感器之间具有至少ー个间隙，所述多个传感器布置来使所述多个分区的第一分区中的至少ー个间隙对准所述多个分区中其上设置有传感器的第二分区的一部分。还披露了管线的评价方法。该方法的示范性实施方案包括驱动脉冲涡流測量装置通过管线，该脉冲涡流測量装置包括多个分区，所述多个分区中的各分区均适于在收缩位置和扩展位置之间移动，在收缩位置，多个传感器设置在所述多个分区中各分区周边的至少一部分的周围，并且传感器之间没有间隙，在扩展位置，设置在所述多个分区中各分区 上的传感器之间存在至少ー个间隙，所述多个传感器布置来使得在扩展位置设置在所述多个分区中第一分区周围的传感器之间的间隙与所述多个分区中至少第二分区周围的多个传感器中至少一部分传感器的位置一致(coincident with)并与该位置纵向间隔；以及将脉冲涡流測量装置置于收缩位置，以沿管线的收缩部分行迸。本发明包括以下内容实施方式I. 一种脉冲涡流管线检测装置，包括多个分区，所述分区彼此纵向间隔且适于在收缩位置和扩展位置之间移动；和多个传感器，在所述收缩位置，所述传感器设置在所述多个分区中各分区周边的至少一部分的周围，在所述扩展位置，所述多个分区中各分区的所述传感器之间存在至少ー个间隙，所述多个传感器布置来使所述多个分区的第一分区中的至少ー个间隙对准所述多个分区中其上设置有传感器的第二分区的一部分。实施方式2.实施方式I的脉冲涡流管线检测装置，其中所述多个分区中的各分区均包括多个传感器区段。实施方式3.实施方式2的脉冲涡流管线检测装置，其中所述多个传感器的一部分以直线阵列设置在所述多个传感器区段的各区段上。实施方式4.实施方式I的脉冲涡流管线检测装置，包括控制�？椋隹刂颇？橄蚵龀宸⑸魈峁┬藕牛顾雎龀宸⑸飨蚯呷Υ吐龀逦辛魇淙耄约だ龆喔龃衅髦械闹辽僖徊糠�。实施方式5.实施方式4的脉冲涡流管线检测装置，其中所述驱动线圈邻近所述多个传感器中的至少一部分放置。实施方式6.实施方式I的脉冲涡流管线检测装置，包括预调节电路，所述预调节电路用于接收来自所述多个传感器的数据并对所述数据进行滤波和限幅。实施方式7.实施方式I的脉冲涡流管线检测装置，包括多项式拟合�？椋龆嘞钍侥夂夏？橛糜诮邮账龆喔龃衅骰袢〉氖莶⒓扑愣嘞钍椒匠痰闹辽侃`个系数，所述多项式方程逼近相应于所述接收数据的波形。实施方式8.实施方式7的脉冲涡流管线检测装置，包括数据采集系统，所述数据采集系统用于存储所述至少ー个系数。实施方式9. 一种管线检测仪(PIG)，包括
多个分区，所述分区彼此纵向间隔且适于在收缩位置和扩展位置之间移动；多个传感器，在所述收缩位置，所述传感器设置在所述多个分区中各分区周边的至少一部分的周围，在所述扩展位置，所述多个分区中各分区的所述传感器之间具有至少ー个间隙，所述多个传感器布置来使所述多个分区的第一分区中的至少ー个间隙对准所述多个分区中其上设置有传感器的第二分区的一部分；数据采集�？椋鍪莶杉？橛糜诖铀龆喔龃衅鹘邮障嘤τ诠芟咦纯龅氖荩缓偷缭矗龅缭从糜谙蛩鍪莶杉？楣┠�。实施方式10.实施方式9的PIG，包括定位元件，所述定位元件用于确定所述PIG在所述管线中的位置。实施方式11.实施方式9的PIG，其中所述多个分区中的各分区均包括多个传感器区段。·实施方式12.实施方式11的PIG，其中所述多个传感器的一部分以直线阵列设置在所述多个传感器区段的各区段上。实施方式13.实施方式9的PIG，包括控制�？椋隹刂颇？橄蚵龀宸⑸魈峁┬藕牛顾雎龀宸⑸飨蚯呷Υ吐龀逦辛魇淙耄约だ龆喔龃衅鞯闹辽侃`部分。实施方式14.实施方式13的PIG，其中所述驱动线圈邻近所述多个传感器的至少一部分放置。实施方式15.实施方式9的PIG，包括预调节电路，所述预调节电路用于接收来自所述多个传感器的数据并对所述数据进行滤波和限幅。实施方式16.实施方式9的PIG,包括多项式拟合�？�,所述多项式拟合�？橛糜诮邮账龆喔龃衅骰袢〉氖莶⒓扑愣嘞钍椒匠痰闹辽侃`个系数，所述多项式方程逼近相应于所述接收数据的波形。实施方式17.实施方式16的PIG，其中所述数据采集系统用于存储所述至少ー个系数。实施方式18. —种评价管线的方法，包括驱动脉冲涡流測量装置通过管线，所述脉冲涡流测量装置包括多个分区，所述多个分区中的各分区适于在收缩位置和扩展位置之间移动，在所述收缩位置，多个传感器设置在所述多个分区中各分区周边的至少一部分的周围且所述多个传感器之间没有间隙，在所述扩展位置，设置在所述多个分区中各分区上的传感器之间存在至少ー个间隙，所述多个传感器布置来使得在所述扩展位置设置在所述多个分区中第一分区周围的传感器之间的所述间隙与所述多个分区中至少第二分区周围的所述多个传感器中至少一部分的位置一致并与该位置纵向间隔；和将所述脉冲涡流測量装置置于所述收缩位置，以沿所述管线的收缩部分行迸。实施方式19.实施方式18的方法，包括向脉冲发生器提供信号，使所述脉冲发生器向驱动线圈传送脉冲涡流输入，以激励所述多个传感器的至少一部分。实施方式20.实施方式18的方法，包括接收来自所述多个传感器的数据；
对所接收的数据进行滤波操作；和对所接收的数据进行限幅操作。实施方式21.实施方式18的方法，包括对从所述多个传感器接收的数据进行多项式拟合操作；和计算多项式方程的至少ー个系数，所述多项式方程逼近相应于所述接收数据的波形。实施方式22.实施方式21的方法，包括将所述至少ー个系数存储在数据采集�？橹�。
參考附图阅读以下详述时，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优势，附图中相同的标记始終表示相同的部分，其中图I为显示本发明示范性实施方案的管线检测系统的方框图；图2为本发明示范性实施方案的管线检测仪(PIG)的截面图；图3为本发明示范性实施方案的多分区PIG的示意图；图4为本发明示范性实施方案的多分区PIG的传感器区段(sensor sector)的示意图；图5为用于解释本发明示范性实施方案的PIG的运行的脉冲涡流(PEC)信号示意图；图6为可用于对本发明示范性实施方案的PIG获取的数据进行处理的电路的示范性实施方案的方框图；和图7为显示本发明示范性实施方案的PEC传感器的示范性操作步骤的流程图。
具体实施例方式本发明的示范性实施方案涉及管线功效的检测。特别地，管线检测仪(PIG)包括多个传感器分区，各传感器分区均包括多个传感器区段。PIG应用脉冲涡流(PEC)技术从传感器获取有关管壁中可能的缺陷或劣化的信息。如下所述，PEC技术的应用允许以PIG可置于收缩位置或扩展位置的方式设置传感器。在收缩位置，PIG可能能够穿过管线中较陡的弯。图I为整体由标记10表示的管线检测系统的示意图。用于检测管线12的管线检测系统10包括管线检测仪(PIG)H15PIG 14为放置在管线内的扫描装置并用于收集有关管线12管壁的数据。可分析数据以判明管壁中的潜在瑕疵，例如薄弱点等。PIG 14可随管线中的液流沿管线长度输运。在图I所示的示范性实施方案中，PIG 14采用脉冲涡流(PEC)传感器或探针，以获取有关管线12管壁的数据。PIG 14包括第一传感器分区16和第二传感器分区18。对第一传感器分区16和第二传感器分区18进行构造，以使各自均具有扩展位置和收缩位置。与传感器分区16、18处于扩展位置时可穿过的管线障碍相比，在收缩位置，第一传感器分区16和第二传感器分区18可具有足够小的直径，从而允许PIG 14穿过管线12内较陡的弯。在图I所示的实施方案中，PIG 14另外包括定位元件(POC) 20，该定位元件20确定PIG14在管线12中的位置和取向。PIG 14还包括数据采集系统(DAS) 22，用于接收第一传感器分区16和第二传感器分区18获取的数据。电源(PS) 24向第一传感器分区16、第二传感器分区18、POC 20、DAS 22以及PIG 14的其他相关部件供能。本领域技术人员应当理解的是，PIG 14可另外包括附加部件,例如机载时钟(onboard clock),用于标记DAS 22等获取姆项记录时的时间。类似地，管线检测系统10可包括例如磁力计或magloggers、记录PIG 14位置和总行程的里程表和脱机时钟等附加部件。图2为经过图I所示PIG 14的中轴36的截面图。该图整体上由标记26表示。图2所示截面图示出了图I所示传感器分区之一的操作。出于示例性目的，在图2中示出了第一传感器分区16 (图I)。第一传感器分区16包括多个传感器区段28、30、32和34。在图2中于收缩位置以虚线示出了传感器区段28、30、32和34。相对于中轴36在扩展位置示出的相同的传感器区段分别标记为128、130、132和134。多个传感器区段28、30、32和34各自连接在扩展机构38上，扩展机构38可包括弹簧、液压系统等，以在收缩位置和扩展位置之间驱动各传感器区段。在收缩位置，PIG 14 的直径可为其处于扩展位置时的直径值的约60% -70%。通过将传感器分区16、18移动到收缩位置，PIG 14能够有效地行进通过管线12中较陡的弯或其他管线障碍。图3为显示图I所示多分区PIG 14的传感器分区16、18的示意图。该图整体上由标记40表示。在图3中以虚线示出了第一传感器分区16和第二传感器分区18。第一传感器分区16包括传感器区段30、32和34。传感器区段30、32和34各自包括多个传感器42，传感器42在本申请中也可称为接收器。类似地，第二传感器分区18包括传感器分区44和传感器分区46。传感器分区44、46各自包括多个接收器42。在示范性实施方案中，传感器设置在第一传感器分区16和第二传感器分区18的传感器区段上，从而当传感器分区处于扩展位置时，第一传感器分区16和第二传感器分区18各自能够完全覆盖管线的周边。另夕卜，可相对于传感器区段30、32和34放置传感器区段44、46，以使第一传感器分区和第二传感器分区两者均处于扩展位置时，第二传感器分区18的传感器区段44和46覆盖对应于第一传感器分区16中传感器区段30、32和34之间间隙的周边位置。以这种方式，当传感器分区16、18处于扩展位置时，可实现对管线12周边的完全覆盖。PIG 14(图I)有利地适于应用脉冲涡流(PEC)技术经由传感器获取有关管线12的数据。在PEC系统中，向管线12壁发送PEC信号，并接收和測量反射信号。PEC技术与远程涡流技术不同。在远程涡流系统中，利用正弦电流输入激励驱动线圈(drive coil)。为获得有效的结果，必须通过较大的间距将驱动线圈与传感器物理分离，以利于接收来自被测管线的返回信号。与之相反，PEC系统以ー连串脉冲电流激励波形代替正弦输入波形。在初始脉冲阶段激励驱动线圏。然后允许电流稳定。在稳定阶段返回信号到达传感器。以这种方式，可观察到与管线12中的潜在损伤相关的较小变化。另外，因为可使驱动线圈更接近接收传感器，所以在PEC系统中可使PIG 14更为紧凑。在示范性实施方案中，驱动线圈可邻近一个或多个接收传感器放置。为清楚起见，在图3中，对于第一传感器分区16仅示出了三个传感器区段，对于第ニ传感器分区18仅示出了两个传感器区段。本领域技术人员应当理解的是，每个传感器分区的传感器区段的具体数量不是本发明的本质方面。另外，可基于各种设计考虑选择传感器区段的数量，包括在传感器分区处于扩展位置时在第二传感器分区中具有大量传感器区段，以对应于第一传感器分区中传感器区段之间的间隙数量。在管线检测过程中，上述传感器布局产生了均匀的表面覆盖度。作为实例，如果在PIG的各分区中存在四个区段，则可认为直径被传感器区段之间沿周向的四个节距分隔。内径为300mm的管线可能需要总共192个读出传感器(pick-up sensor)或传感器，以获取周向节距为4. 9mm的管线中来自管壁的瞬时响应。继续假设具有两个传感器分区且各分区具有四个传感器区段，各区段可具有24个传感器，所述24个传感器排列成四列直线阵列，每列直线阵列为6个传感器，形成步进为19. 6mm的空间网格。直线阵列可沿周向顺次移动
4.9mm,从而为以4. 9mm的网格为管线12提供完全 的表面覆盖。大面积驱动线圈和较小读出传感器的组合能够允许管线12管壁的高分辨率涡流成像。在所述实例中，系统可能仅需要单个驱动脉冲来同时激励全部八个驱动线圈。可尽可能接近驱动线圈绕组放置传感器，以利于測量对仅仅由相邻驱动线圈引起的涡流的瞬时响应。图4为本发明示范性实施方案的多分区PIG的传感器区段的示意图。该图总体上由标记48表示。图4表示可应用于图3所示各传感器区段的示范性实施方案。出于示例性目的，在图4中示出了第一传感器分区16的传感器区段30。传感器区段30利用驱动线圈74激励各自的传感器。驱动线圈用于将瞬时磁通注入管线12的管壁。如以下參考图5所述，期望利用脉冲发生器发出的方波脉冲电流(见图6)。如图4所示，传感器区段30包括多个排列成竖直直线阵列的传感器(transducer) 50、52、54、56、58 和 60。在图 4 中给出了传感器 50、52、54、56、58 和 60 各自的标记，但所述传感器总体上相应于图3中所示的传感器42。作为实例，在图4中示出了传感器区段30，但可以相同的方式布置给定传感器分区的其它传感器区段。由传感器50、52、54,56和58形成的直线阵列彼此之间相对偏离四分之一的传感器直径。作为说明，对传感器进行设置，以使经过传感器50 (从左侧起第二列直线阵列的传感器)的中线64从传感器58顶部起约在直径四分之一处穿过传感器58(从左侧起第四列即最后一列直线阵列的传感器)。參照传感器52 (左侧第一列直线阵列的传感器)绘出的中线68从传感器58底部起约在直径四分之一处穿过传感器58。延伸穿过传感器60 (从左侧起第三列直线阵列的传感器)的中线70从传感器58和传感器62之间穿过。最后，中线72延伸穿过传感器54的中心并从传感器62顶部起约在直径四分之一处穿过传感器62。图4所示的示范性传感器布局提供了对管线12的重叠覆盖。图5为用于说明PIG 14(图I)所应用的PEC技术的实施的示意图。该图总体上由标记76表不。图76上面部分的X轴78表不时间(ms)。图76上面部分的y轴80表不通过驱动线圈例如驱动线圈74(图4)的感应电流。相对X轴78和y轴80图示PEC感应电流波形82。如图5所示,所示感应电流在约O. Olms内迅速升高到相对稳定的水平,并从约O. Olms持续到约50ms。随后，电流急剧下降。图5的下面部分不例了例如图4所不传感器52、54、56、58、60和62等读出传感器中产生的相应的电压信号。对于该图的下面部分，X轴86表不时间(ms)。y轴88表不信号电压。传感器电压波形90相对图5所示附图上面部分的感应电流波形示例了相应的传感器电压。如图所示，感应电流82迅速升高时传感器电压波形90的电压水平较高。随后，在PEC感应电流波形82所示的电流保持稳定的同吋，电压信号90值缓慢衰减。不同时刻的传感器电压波形90值可对应于管线12的损伤，这是因为传感器接收的信号可受到管线受损区域的影响。可通过测量不同时刻的传感器电压波形90值，建立管线如管线12功效的数学模型。如图5所示，可根据传感器电压波形90的測量结果，建立參数化曲线拟合方程。在測量操作中，可确定并存储多个相应于传感器电压波形90的參量系数92。另外，通过仅仅将系数存储在PIG 14的机载(on-board)存储器中，可经济地保存相应于管线12代表性延长部分的数据，用于随后的评价。參量系数92可随后用于再现传感器电压波形90，以判明管线12表面中的潜在异常。为确定代表管线状况的參量系数92,可将压缩程序(compression routine)应用于对于传感器电压波形90获得的实际值。认为这种參数化形式为在脉冲涡流传感器正常工作过程中为实现其预期操作所期望的典型范围的传感器提离(lift-off)、样品磁导率、样品电导率和厚度条件下充分评价管线12的管壁提供了基础。图6为显示可用于对PIG 14获取的数据进行处理的电路的示范性实施方案的方框图。该图总体上由标记Iio表示。控制�？�112用于控制脉冲发生器114，以向示范性 传感器区段30提供PEC信号。在图6所示的实施方案中，来自传感器区段30上四列传感器直线阵列中各列的数据传输至各自的预调节电路116、118、120或122。预调节电路116、118、120和122对数据进行初滤和限幅。经预调节电路处理后，将数据传输至各自的多项式拟合电路124、126、128或130。多项式拟合电路124、126、128和130所采用的处理算法可进行运算，以对脉冲涡流响应进行多项式曲线拟合，从而能够确定參考图5解释的上述多项式系数。将所获取的各测点处每ー传感器的系数记录在机载数据存储装置如数据采集系统22中。通过仅仅存储多项式系数，存储在机载存储装置中的数据量可減少50-100倍。在数据采集过程中，额外的多路复用可用于减少数据采集通道的数量。最后，所述算法包括低通滤波特征作为曲线拟合程序的一部分。在完成管线检测之后，可使数据采集系统22与计算机连接以恢复所采集的数据。如果数据相应于上述參量系数，将多项式系数代入传递函数，以计算任意检测点处的壁厚值。所得波形的系数用于进行非线性传递函数拟合，建立拟合系数与检测样品(对其响应进行了測量)的厚度、磁导率、电导率和提离的关系。对具有未知物理參数的管线进行随后的检测时，将测得的脉冲涡流响应參数化，先前计算的传递函数用于求解拟合系数以及估算物理參数和传感器提离。可开发定制软件，以根据各传感器在传感器区段和传感器分区中的位置为其提供合适的传递函数。可建立和分析被检测管线表面的ニ维涡流图像。图像处理和分析的常规方法可用于定位存在不利的管壁减薄的部位。可对这些部位实施修复。图7为显示本发明示范性示范方案的PEC传感器的示范性操作步骤的流程图。该流程图总体上由标记132表示。在方框134，该过程开始。在方框136，驱动脉冲涡流測量装置例如图I所示的PIG通过管线。如上所述，脉冲涡流测量装置包括多个分区。所述多个分区中的每一分区适于在收缩位置和扩展位置之间移动，在收缩位置，多个传感器设置在所述多个分区中各分区周边的至少一部分的周围，且各传感器之间没有间隙，在扩展位置，设置在所述多个分区中各分区上的传感器之间存在至少ー个间隙。所述多个传感器布置来使得在扩展位置设置在所述多个分区中第一分区周围的传感器之间的间隙与所述多个分区中至少第二分区周围的多个传感器中至少一部分的位置一致并与该位置纵向间隔。在方框138，将脉冲涡流测量装置置于收缩位置，以利于沿管线的收缩部分行迸。在方框140，该过程结束。尽管在本申请中仅示例和描述了本发明的一些特征，但本领域技术人员可作出各种改进和变化。因而，应当理解的是，所附权利要求意图覆盖落入本发明真正构思的所有改进和变化。权利要求
1.一种脉冲涡流管线检测装置，包括 多个分区，所述分区彼此纵向间隔且适于在收缩位置和扩展位置之间移动；和 多个脉冲涡流传感器，在所述收缩位置，所述脉冲涡流传感器设置在所述多个分区中各分区周边的至少一部分的周围，在所述扩展位置，所述多个分区中各分区的所述脉冲涡流传感器之间存在至少ー个间隙，所述多个脉冲涡流传感器布置来使所述多个分区的第一分区中的至少ー个间隙对准所述多个分区中其上设置有脉冲涡流传感器的第二分区的一部分，从而所述多个脉冲涡流传感器完全覆盖管线的周边。
2.权利要求I的脉冲涡流管线检测装置，其中所述多个分区中的各分区均包括多个传感器区段。
3.权利要求2的脉冲涡流管线检测装置，其中所述多个脉冲涡流传感器的一部分以直线阵列设置在所述多个传感器区段的各区段上。
4.权利要求I的脉冲涡流管线检测装置，包括控制�？椋隹刂颇？橄蚵龀宸⑸魈峁┬藕牛顾雎龀宸⑸飨蚯呷Υ吐龀逦辛魇淙耄约だ龆喔雎龀逦辛鞔衅髦械闹辽僖徊糠帧�
5.权利要求4的脉冲涡流管线检测装置，其中所述驱动线圈邻近所述多个脉冲涡流传感器中的至少一部分放置。
6.权利要求I的脉冲涡流管线检测装置，包括预调节电路，所述预调节电路用于接收来自所述多个脉冲涡流传感器的数据并对所述数据进行滤波和限幅。
7.权利要求I的脉冲涡流管线检测装置，包括多项式拟合�？椋龆嘞钍侥夂夏？橛糜诮邮账龆喔雎龀逦辛鞔衅骰袢〉氖莶⒓扑愣嘞钍椒匠痰闹辽侃`个系数，所述多项式方程逼近相应于所述接收数据的波形。
8.权利要求7的脉冲涡流管线检测装置，包括数据采集系统，所述数据采集系统用于存储所述至少ー个系数。
9.一种管线检测仪(PIG)，包括 多个分区，所述分区彼此纵向间隔且适于在收缩位置和扩展位置之间移动； 多个脉冲涡流传感器，在所述收缩位置，所述脉冲涡流传感器设置在所述多个分区中各分区周边的至少一部分的周围，在所述扩展位置，所述多个分区中各分区的所述脉冲涡流传感器之间具有至少ー个间隙，所述多个脉冲涡流传感器布置来使所述多个分区的第一分区中的至少ー个间隙对准所述多个分区中其上设置有脉冲涡流传感器的第二分区的一部分，从而所述多个脉冲涡流传感器完全覆盖管线的周边； 数据采集�？椋鍪莶杉？橛糜诖铀龆喔雎龀逦辛鞔衅鹘邮障嘤τ诠芟咦纯龅氖荩缓� 电源，所述电源用于向所述数据采集�？楣┠�。
10.权利要求9的PIG，包括定位元件，所述定位元件用于确定所述PIG在所述管线中的位置。
11.权利要求9的PIG，其中所述多个分区中的各分区均包括多个传感器区段。
12.权利要求11的PIG，其中所述多个脉冲涡流传感器的一部分以直线阵列设置在所述多个传感器区段的各区段上。
13.权利要求9的PIG，包括控制�？椋隹刂颇？橄蚵龀宸⑸魈峁┬藕牛顾雎龀宸⑸飨蚯呷Υ吐龀逦辛魇淙耄约だ龆喔雎龀逦辛鞔衅鞯闹辽僖徊糠�。
14.权利要求13的PIG，其中所述驱动线圈邻近所述多个脉冲涡流传感器的至少一部分放置。
15.权利要求9的PIG，包括预调节电路，所述预调节电路用于接收来自所述多个脉冲涡流传感器的数据并对所述数据进行滤波和限幅。
16.权利要求9的PIG，包括多项式拟合模块，所述多项式拟合�？橛糜诮邮账龆喔雎龀逦辛鞔衅骰袢〉氖莶⒓扑愣嘞钍椒匠痰闹辽侃`个系数，所述多项式方程逼近相应于所述接收数据的波形。
17.权利要求16的PIG，其中所述数据采集系统用于存储所述至少ー个系数。
18.—种评价管线的方法，包括 驱动脉冲涡流測量装置通过管线，所述脉冲涡流测量装置包括多个分区，所述多个分区中的各分区适于在收缩位置和扩展位置之间移动，在所述收缩位置，多个传感器设置在所述多个分区中各分区周边的至少一部分的周围且所述多个脉冲涡流传感器之间没有间隙，在所述扩展位置，设置在所述多个分区中各分区上的脉冲涡流传感器之间存在至少ー个间隙，所述多个传感器布置来使得在所述扩展位置设置在所述多个分区中第一分区周围的脉冲涡流传感器之间的所述间隙与所述多个分区中至少第二分区周围的所述多个脉冲涡流传感器中至少一部分的位置一致并与该位置纵向间隔，从而所述多个脉冲涡流传感器完全覆盖管线的周边；和 将所述脉冲涡流測量装置置于所述收缩位置，以沿所述管线的收缩部分行迸。
19.权利要求18的方法，包括向脉冲发生器提供信号，使所述脉冲发生器向驱动线圈传送脉冲涡流输入，以激励所述多个脉冲涡流传感器的至少一部分。
20.权利要求18的方法，包括 接收来自所述多个脉冲涡流传感器的数据； 对所接收的数据进行滤波操作；和 对所接收的数据进行限幅操作。
21.权利要求18的方法，包括 对从所述多个脉冲涡流传感器接收的数据进行多项式拟合操作；和计算多项式方程的至少ー个系数，所述多项式方程逼近相应于所述接收数据的波形。
22.权利要求21的方法，包括将所述至少ー个系数存储在数据采集�？橹小�
全文摘要
本发明提供一种脉冲涡流管线检测装置。该脉冲涡流管线检测装置包括多个分区，所述多个分区彼此纵向相隔且适于在收缩位置和扩展位置之间移动；和多个传感器，在收缩位置，所述多个传感器设置在多个分区中各分区周边的至少一部分的周围，在扩展位置，多个分区中各分区的传感器之间存在至少一个间隙，所述多个传感器布置来使多个分区的第一分区中的至少一个间隙对准多个分区中其上设置有传感器的第二分区的一部分。
文档编号G01N27/90GK102680569SQ20121012510
公开日2012年9月19日 申请日期2006年11月29日 优先权日2005年11月30日
发明者安德鲁.梅, 尤里.普洛特尼科夫, 施里达.纳思, 王常珽 申请人:通用电气公司
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