专利名称：一种管道焊接错边的检测方法
技术领域：
本发明是一种管道焊接错边的检测方法，涉及管道焊接特别是野外施工作 业条件下焊接时常出现的因管件之间不对中出现搭错边的焊接缺陷检测，属于 无损检测技术领域。
背景技术：
对于长输管线，受焊接过程本身固有特点影响，焊接接头往往是管线薄弱环 节，不同心和错边是长输管线在现场组焊过程中最常见的两种焊接缺陷，它们 的存在会破坏长输管线结构连续性造成应力集中，减少焊缝承载面积。
常规的焊接缺陷检测方法有射线探伤法、超声波探伤法、渗透探伤法、磁 粉探伤法和涡流探伤法等。在这些检测方法中，有些对搭错边的焊接缺陷难以 有效识别，如射线探伤法，渗透焊接法和磁粉探伤法等。有的检测对现场要求 条件较高，易受环境的干扰，如涡流探伤、超声波探伤等。
为了克服上述检测方法的不足，需要找到一种简便易行、适合应用于现场 的快速检测评价技术，能够有效地用于评价管件的错边缺陷。
随着科学技术的发展，有许多新的无损检测技术手段得到有效应用， 一些 新技术属于被动检测方式，获取被测对象本身的天然信息，装置小巧，易于小 型化，使用前无需对被测表面做预先处理，使用方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于管道接头错边焊接缺陷判别的新型检测方法。
本发明采用高灵敏度霍尔器件、或高灵敏度磁敏电阻作为传感器，采用抗 干扰和高共模抑制比的仪用放大电路，将微弱的管道铁磁材料表面磁场强度信 号进行高倍数放大，通过比较磁信息的差异可以有效判别管道错边的焊接缺陷。 该方法简单易行，便于施工现场使用。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
本发明首先利用高灵敏度霍尔元件或磁敏电阻制作的传感器沿焊接处表面200710179455.4
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扫描(采样)，拾取被测对象表面的磁场强度值/^。当经过管道环焊缝时，没 有错边缺陷的/^和i^信号，如图3实线所示，此时的信号特征为磁场强度 切向分量最大值处于焊缝中间的零点位置，法向分量最大值关于坐标系第一、 第三象限对称。
当存在错边缺陷时，如图3虚线所示，磁场强度切向分量最大值向一侧发生 偏移，法向分量最大值在坐标系1、 3象限出现不对称现象。
高灵敏度磁传感器可以设计成只检测垂直于试件表面磁场强度/^的一维 传感器，也可以设计成同时检测二维磁场强度(沿被测件表面的/^和垂直于表 面的i^)的传感器。
有益效果
本发明的有益效果是利用霍尔探头或其它磁敏检测传感器，在现场方便地对 焊接管件是否错边进行检测。具有简便易行、对现场检测条件要求不高的优点。 可有效减少管道现场焊接时极易出现的错边缺陷，从而避免该缺陷可能导致的 管道泄漏，特别是危险介质输送管道泄漏可能导致的生态事故，具有潜在的良 好社会和经济效益。
图l为无错边的焊接件连接； 图2为有错边的焊接连接件；
图3为焊接连接二维弱磁信号，其中3-1磁场强度切向分量，3-2磁场 强度法向分量；实线无错边缺陷时磁场强度法向和切向分量；虚线有错边 缺陷时磁场强度法向和切向分量。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 实施例
图1为无错边的焊接件连接，图2为有错边的焊接连接件。 本发明首先利用高灵敏度霍尔元件或磁敏电阻制作的传感器沿焊接处表面 扫描(采样)，拾取被测对象表面的磁场强度值i^。当经过管道环焊缝时，没
有错边缺陷的/^和i^信号，如图3实线所示，此时的信号特征为磁场强度 切向分量最大值处于焊缝中间的零点位置，法向分量最大值关于坐标系第一、
第三象限对称。
当存在错边缺陷时，如图3虚线所示，磁场强度切向分量最大值向一侧发生
偏移，法向分量最大值在坐标系1、 3象限出现不对称现象。
高灵敏度磁传感器可以设计成只检测垂直于试件表面磁场强度的一维传 感器，也可以设计成同时检测二维磁场强度(沿被测件表面的i^和垂直于表面 的//0)的传感器。利用霍尔传感器或磁敏电阻制成的二维高灵敏度传感器，垂 直于焊接管件表面并沿管道长度方向进行检测，分别读取磁场强度法向和切向 分量值，并进行记录。当出现上文所说虚线表示的磁信号分布特点时，即可判 为错边缺陷。
当管件焊接出现其它缺陷时(裂纹、气泡、未焊透)，磁信号有时也会出现 类似的变化，但和错边缺陷的主要区别是，这些变化都是局部部位的突然变化， 而错边缺陷的信号变化在相当大的区域范围内保持。
本发明的内容仅限于管道焊接中的错边缺陷判别，其它基于磁信号的缺陷判 别不在本发明的精神和原则之内。
权利要求
1、一种基于二维高灵敏度磁敏传感器的管道焊接错边缺陷检测方法，其特征在于(1)首先利用高灵敏度霍尔元件或磁敏电阻制作的传感器沿焊接处表面扫描(采样)，拾取被测对象表面的磁场强度值HLy；(2)当经过管道环焊缝时，没有错边缺陷的HLx和HLy信号，磁场强度切向分量最大值处于焊缝中间的零点位置，法向分量最大值关于坐标系第一、第三象限对称；(3)当存在错边缺陷时，磁场强度切向分量最大值向一侧发生偏移，法向分量最大值在坐标系1、3象限出现不对称现象；(4)通过二维高灵敏度磁传感器的检测，根据检测得到的磁场强度法向分量和切向分量的变化特点，快捷方便地检出错边焊接缺陷。
2、 根据权利要求1所述的管道焊接错边缺陷检测方法，其特征在于高灵 敏度磁传感器可以设计成只检测垂直于试件表面磁场强度/^的一维传感器，也 可以设计成同时检测二维磁场强度(沿被测件表面的/^和垂直于表面的/^) 的传感器。
全文摘要
本发明是一种管道焊接错边的检测方法，涉及管道焊接特别是野外施工作业条件下焊接时常出现的因管件之间不对中出现搭错边的焊接缺陷检测，属于无损检测技术领域。本发明利用霍尔传感器或磁敏电阻制成的二维高灵敏度传感器，垂直于焊接管件表面并沿管道长度方向进行检测，分别读取磁场强度法向和切向分量值，并进行记录；当没有错边缺陷时，磁场强度切向分量最大值处于焊缝中间的零点位置，法向分量最大值关于坐标系第一、第三象限对称；当存在错边缺陷时，磁场强度切向分量最大值向一侧发生偏移，法向分量最大值在坐标系1、3象限出现不对称现象。本发明可有效减少管道现场焊接时极易出现的错边缺陷，从而避免该缺陷可能导致的管道泄漏。
文档编号G01N27/82GK101178383SQ20071017945
公开日2008年5月14日 申请日期2007年12月13日 优先权日2007年12月13日
发明者刘光军, 刘红光, 宋金钢, 张之敬, 张卫民, 李宏雷, 李文春, 克 陈, 闽 雷 申请人:北京理工大学