本发明涉及无损检测领域，特别涉及一种非金属管道内检测装置及方法。
背景技术：
1、非金属管道普遍具有耐腐蚀性、使用寿命长、水力特性优异等特点，已在油田集输领域得到广泛地应用。随着非金属管道的逐步应用，油田管道腐蚀穿孔等事故大幅下降。由于非金属管道材料种类多，影响管道质量和性能因素复杂，其原材料、生产工艺、结构特性等与钢制管道有很大差异，非金属管道抗冲击力差、材料易发生降解、连接部位易脱落，非金属管道的事故仍常有发生。
2、油田90%以上的非金属管道为埋地敷设，基于声、光、电、磁等常规的无损检测技术难以在不影响管道生产运行的情况下有效地检测非金属管道的各类缺陷。目前油田集输领域常用的非金属管道为玻璃纤维管、高密度聚乙烯管和各类塑料合金复合管。非金属管道常见的失效形式包括材料降解、纤维断裂、穿孔、接头脱粘、非金属材料与金属基体分离等。现有的管道内检测器采用超声或漏磁技术，仅能对金属管道进行金属损失、裂纹和变形等缺陷的检测，无法用于非金属管道的检测。
3、丁楠等人介绍了非金属管道运行阶段检测的主要手段是采用射线探伤等外部检测或内窥镜视频内部检测技术。cn 112505052 a公开一种非金属管道内部缺陷图像采集的机器人，该机器人可停留在管道内的任何位置并采集缺陷的外观图像，该发明受管道内介质的影响较大，且只能采集到内表面缺陷。非金属管道在运行阶段时，目前只有发生失效后才进行开挖检测和维修。因此，亟需一种非金属管道内检测装置，实现不停产的状态下对非金属管道常见的缺陷进行检测，及时有效地发现非金属管道的缺陷，为管道维修维护提供依据，减少非金属管道失效泄漏事故。
4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种非金属管道内检测装置及方法。本发明基于微波检测技术，在不影响非金属管道运行的情况下，实现对非金属管道材料降解、纤维断裂、穿孔、接头脱粘等常见缺陷进行定量检测，并对缺陷进行准确定位。
2、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种非金属管道内检测装置。
3、本发明的非金属管道内检测装置包括内检测器和地面通信车；其中，所述内检测器包括：
4、检测单元，其通过转动轴与驱动单元相连，检测单元安装微波探头，并通过转动实现非金属管道圆周方向全覆盖检测；
5、驱动单元，用于提供驱动力使内检测器在管道内运行；
6、主机单元，其用于控制内检测器运行速度和检测单元转速、存储检测信号和时间信息、控制微波探头发射微波信号的频率；
7、永磁体单元，其用于产生强磁场，便于地面通信车实时跟踪内检测器位置；
8、所述地面通信车与所述内检测器时钟同步，在内检测器正上方运动，实时跟踪内检测器位置，记录地面通信车运动轨迹和时间。
9、进一步，内检测器用于检测非金属管道缺陷，并存储检测信号和时间；所述内检测器直径小于非金属管道内径。
10、进一步，所述永磁体单元安装在内检测器尾部。永磁体采用钕铁硼磁铁制作，用于产生强磁场，便于地面通信车实时跟踪内检测器位置。
11、进一步，所述地面通信车在检测过程结束后，将内检测器采集的检测信号和地面通信车采集的运动轨迹信号通过时间关联，实现管道缺陷的定位。
12、进一步，所述驱动单元包括支撑轮、驱动轮、驱动电机和电源，驱动轮和支撑轮共同支撑内检测器，驱动轮用于提供驱动力使内检测在管道内运行。
13、进一步，所述地面通信车装有卫星定位系统，地面通信车底部并按照一定的阵列方式安装多个霍尔元件，霍尔元件用于探测内检测器永磁体磁场磁感应强度，所述地面通信车上装有磁感应强度显示器，磁感应强度显示器显示每个霍尔元件所探测到的磁感应强度大小。地面通信车根据磁感应强度显示值判断与内检测器的偏离方位，地面通信车中心位置霍尔元件探测的磁感应强度最大即判断地面通信车在内检测器正上方，检测人员根据磁感应强度显示值大小，纠正地面通信车行驶轨迹，保持地面通信车始终位于内检测器上方。卫星定位系统实时记录地面通信车运动轨迹和运行时间。检测结束后，将内检测器存储的检测信号和地面通信车轨迹信号通过时间进行关联，即可准确定位非金属管道缺陷所在位置。
14、根据本发明的第二个方面，本发明还提供了一种非金属管道的内检测方法。所述方法包括以下内容：
15、（1）将内检测器置于待检测非金属管道内部，将地面通信车置于非金属管道上方的地面上；
16、（2）确定非金属管道的微波检测最佳频率，控制内检测器在非金属管道内以一定速度运行，以及微波检测单元以一定速度转动；同时控制地面通信车与内检测器时钟同步，在内检测器正上方运动；
17、（3）获取微波扫描非金属管道的检测数据；
18、（4）检测结束后，通过将检测数据与数据库中该材料常见缺陷的微波检测信息比对，确定该非金属管道的缺陷类型和尺寸。
19、进一步，所述微波检测最佳频率的确定方法包括：a）制作含常见缺陷的不同非金属材料样品；b）采用频率扫描的方法对样品进行检测，观察缺陷部位的检测信号，当检测信号中能准确显示缺陷和其尺寸信息时，确定该频率为该非金属材料的微波检测最佳频率；c）建立不同非金属材料的微波检测最佳频率和常见缺陷微波检测信号数据库。
20、进一步，所述内检测方法采用上述的内检测装置进行。
21、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
22、1、非金属材料硬度较低，传统内检测器依靠皮碗密封介质驱动的方式将对非金属管材的磨损较大。本发明采用驱动轮的方式进行运动，内检测器直径小于非金属管道内径，检测单元不和管壁直接接触，避免对非金属管道内壁造成损伤。
23、2、本发明采用微波检测技术，微波探头不与管壁接触，内检测器直径小于管道内径，介质从内检测器和管壁之间的空间流动，不影响管道的正常生产，即使内检测器发生故障停止运动，也不会造成非金属管道的堵塞。
24、3、地面通信车探测内检测器永磁体磁场强弱，可跟踪内检测器位置，准确定位管道缺陷位置，便于后续开展维修。与里程轮、磁标记等金属管道内检测器定位方法相比，该方法简单可行，可降低内检测器结构的复杂度。
25、4、由于不同非金属材料对微波的反射系数不同，本发明采用频率扫描的方法建立不同非金属材料微波检测最佳频率和常见缺陷微波检测信号数据库，并通过控制内检测器微波探头发射微波信号的频率，可实现对不同材料的非金属管道准确定量检测。
26、上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个优选实施例，并配合附图详细说明如下。
1.一种非金属管道内检测装置，其特征在于，包括内检测器和地面通信车；
2.根据权利要求1所述的内检测装置，其特征在于，所述驱动单元包括支撑轮、驱动轮、驱动电机和电源，驱动轮和支撑轮共同支撑内检测器，驱动轮用于提供驱动力使内检测器在管道内运行。
3.根据权利要求1所述的内检测装置，其特征在于，所述内检测器直径小于非金属管道内径。
4.根据权利要求1所述的内检测装置，其特征在于，所述永磁体单元安装在内检测器尾部。
5.根据权利要求1所述的内检测装置，其特征在于，所述永磁体单元采用钕铁硼磁铁制作。
6.根据权利要求1所述的内检测装置，其特征在于，所述地面通信车装有卫星定位系统。
7.根据权利要求1所述的内检测装置，其特征在于，所述地面通信车底部按照阵列方式安装多个霍尔元件，霍尔元件用于探测内检测器永磁体磁场磁感应强度；所述地面通信车上装有磁感应强度显示器，磁感应强度显示器显示每个霍尔元件所探测到的磁感应强度大小。
8.根据权利要求7所述的内检测装置，其特征在于，所述地面通信车根据磁感应强度显示值判断与内检测器的偏离方位，检测人员根据磁感应强度显示值大小，纠正地面通信车行驶轨迹，保持地面通信车始终位于内检测器上方。
9.根据权利要求6所述的内检测装置，其特征在于，所述卫星定位系统实时记录地面通信车运动轨迹和运行时间。
10.一种非金属管道内检测方法，其中应用了权利要求1-9任一所述的内检测装置。
11.根据权利要求10所述的内检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
12.根据权利要求11所述的内检测方法，其特征在于，所述微波检测最佳频率的确定方法包括以下步骤：