1.一种小直径螺旋换热管漏磁内检测装置,所述装置包括探头驱动机构和至少一个检测探头;探头驱动机构驱动检测探头在螺旋换热管内移动;其特征在于:所述检测探头包括中间连接体、以及依次同轴分设于中间连接体两端的磁化体、钢珠支撑体、端部连接体;位于检测探头两端的端部连接体一方面与探头驱动机构的电缆接头的直通接插件相连,用于连接检测探头与探头驱动机构的软管电缆,另一方面与磁化体的衔铁的配合,用于固定钢珠支撑体;
每个钢珠支撑体包括两瓣夹板、以及位于二者之间的一圈钢珠,两瓣用于固定中间钢珠的夹板Ⅰ和夹板Ⅱ紧固在一起形成一个用于容纳钢珠的环槽,钢珠用于与管内壁接触促进检测探头的传动;钢珠支撑体通过端部连接体与磁化体的衔铁连接;
每个磁化体包括周轴设置的衔铁、磁铁以及钢管筒体;钢管筒体用于保护磁铁以及衔铁,磁铁的端面处加工出一个阶梯形状,使其对应卡在钢管筒体的内阶梯形状里,先磁铁装入钢管筒体的一端内,再将衔铁插入钢管筒内,磁铁、衔铁和钢管筒体通过连接件定位在一起,组成一个独立的整体;
所述中间连接体由磁性橡胶辊和套装在磁性橡胶辊上的磁敏检测元件组成,磁性橡胶辊用于中间连接并起到导磁作用,其中间部分比两端要窄,用来提供磁敏元件和信号电路安装的空间;磁敏检测元件是将差分线圈和贴片线圈结合起来同时使用;中间连接体与其两端的磁化体的连接方式为粘合,磁化体的磁铁以及钢管筒体的端面与磁性橡胶辊的端面粘接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种小直径螺旋换热管漏磁内检测装置,其特征在于:
探头驱动机构包括旋转脉冲编码器、电缆定位器、控制箱、电缆卷盘、步进电机、一组辅助滑轮、软管电缆;在控制箱上安装有电缆卷盘,通过电缆卷盘来控制与检测探头连接的软管电缆的升降;电缆定位器也安装在控制箱上,用于使软管电缆缠到电缆卷盘上;信号处理计算机用于控制步进电机,步进电机用于控制电缆卷盘的转动;一组辅助滑轮均安装在控制箱上,其作用是将软管电缆导通到电缆卷盘以及信号处理计算机接口处,旋转编码器与电缆卷盘相切安装,旋转脉冲编码器与信号处理计算机连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种小直径螺旋换热管漏磁内检测装置,其特征在于:检测探头数量为多个时,多个检测探头串联在一起以用于放置在一个螺旋换热管内,多个串联在一起的检测探头受控于所述的探头驱动机构。
4.根据权利要求1或2所述的一种小直径螺旋换热管漏磁内检测装置,其特征在于:检测探头数量为多个时,检测探头分成两组或两组以上,每组包含一个检测探头或一个以上串联在一起的检测探头,各组检测探头一一对应地放置在各个螺旋换热管内;各组检测探头均受控于所述的探头驱动机构。
5.根据权利要求1或2所述的一种小直径螺旋换热管漏磁内检测装置,其特征在于:所述钢珠支撑体中钢珠的材料选用GCr9钢,同时夹板需要与钢珠之间保留一定的用于容纳润滑油的余隙,以保证钢珠可滚动;夹板Ⅰ和夹板Ⅱ的材料选用304成型不锈钢。
6.根据权利要求5所述的一种小直径螺旋换热管漏磁内检测装置,其特征在于:所述磁化体中衔铁选用锰锌铁氧体材料制造的衔铁,钢管筒体的材料选用304成型不锈钢管;磁铁选用铷铁硼磁铁制造的磁铁。
7.根据权利要求5所述的一种小直径螺旋换热管漏磁内检测装置,其特征在于:中间连接体与磁化体的连接方式为粘合,首先对磁铁的端面进行喷砂处理,然后使用100号汽油进行清洗除尘,接下来在磁铁以及钢管筒体的端面上涂抹热硫化粘合剂,与磁性橡胶辊进行高温模压硫化成型。
8.一种利用权利要求1所述装置的小直径螺旋换热管漏磁串并联检测方法,其特征在于,所述串并联检测方法采用内穿法进行缺陷检测,检测探头采用串并联混合的方式,其过程为:串联检测过程:
(1)将N个检测探头利用软管电缆串接在一起,每个检测探头的长度为L,在最下部的检测探头的下方连接若干个钢球,构成串联的检测探头组;将与检测探头组上端的软管电缆缠绕在电缆卷盘上,步进电机控制电缆卷盘旋转,串联的检测探头组在受到小球自身重力作用下,下放到螺旋换热管的底端;
(2)到底端后,通过电缆卷盘旋转,带动检测探头组上提,每次上提距离为L,可实现检测N×L的距离;
(3)为了避免多个检测探头对同一个缺陷进行重复检测,在慢速上提L的距离后,快速上提(N-1)×L的距离,此过程不进行检测;
(4)然后再重复上述的慢速上提L、快速上提(N-1)×L距离的过程,以此类推,直到上提到螺旋换热管的上端,完成一根螺旋换热管的检测;
并联检测过程:
将多组串联的检测探头组分别下放到不同的螺旋换热管的底端,将上述检测探头组通过相对应的软管电缆并列缠绕到电缆卷盘上,保证每根软管电缆运动状态同步,重复串联检测中慢速上提L、快速上提(N-1)×L距离的过程,可同时对多根螺旋换热管进行漏磁检测,实现串并联混合的检测。
9.根据权利要求8所述的小直径螺旋换热管漏磁串并联检测方法,其特征在于:
在串并联上提检测过程中,通过计算机来控制步进电机速度,控制每次上提的距离;
在探头串并联检测过程中,每一个检测探头都接有一单独信号线输出相应的检测信号给信号处理计算机;通过计算机软件分析,实现对检测信号的反演,从而实现螺旋换热管缺陷的定位以及后续的定性、定量检测。