[0001] 本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种输氢管道腐蚀检测装置。

[0002] 输氢管道作为能源输送的关键设施，其安全性至关重要。然而，输氢管道在长期使用过程中容易受到腐蚀的影响，导致管道壁内的防腐层壁厚减薄、泄漏甚至破裂等安全隐患。腐蚀检测装置能够及时发现管道腐蚀问题，预防因腐蚀引发的泄漏、爆炸等事故，确保管道运行安全，通过及时检测和处理腐蚀问题，可以避免因管道损坏导致的停产、维修等额外费用，保障企业的经济效益。

[0003] 然而传统的腐蚀检测方法往往需要接触管道内壁，即进入管道内部进行检测，如公开专利CN117307986B，这样容易造成管道内壁损伤，存在安全风险，还有依赖于人工巡检，存在效率低、漏检率高等问题，因此，开发一种高精度、连续性以及非侵入式的输氢管道腐蚀检测装置，对于保障输氢管道的安全运行具有重要意义。

[0022] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。实施例

[0023] 如图1‑8所示，本实施例提供一种输氢管道腐蚀检测装置，将该检测装置套装在输氢管道的外周侧，随手持工具行走过程可以通过安装在漏磁检测机构上的磁检测器准确的识别出管道上的腐蚀缺陷和位置，从而为管道的维护和修复提供有力的支持。

[0024] 具体地，如图2‑4所示，该检测装置包括手持工具2、第一漏磁检测机构3、第二漏磁检测机构4以及磁检测器等，其中手持工具2整体呈网球球拍状结构，有两个呈弧状结构的上环臂22和下环臂23组成，上环臂和下环臂内部中空，为线路排布提供了安装空间，端部对应设有插头插孔结构。

[0025] 进一步地，下环臂22的一端设有电源线插头，对应上环臂的一端设有电源线插孔；下环臂的另一端设有数据线插头27，对应上环臂的另一端设有数据线插孔26，两环臂的内部均电性连接有数据线29，当两端的插头与插孔对应插装在一起时即可实现数据的传输。

[0026] 另外，为了保证上环臂与下环臂的插头连接的紧固性，避免在无损检测过程中出现插头松动的情况，在下环臂的端部匹配套装有连接套24，连接套内壁车有螺纹，对应在两环臂的端部外表面也车有螺纹，这样当上环臂与下环臂对接插装在一起时，通过旋拧连接套24，可使其固定套装在两环臂连接套的对接位置处，从而保证对应插头连接的紧固性，增强连接处的稳定性和可靠性。同时在连接套的外表面还可以设置防滑纹28，以提高握持的舒适度。

[0027] 如图2所示，在上环臂22远离下环臂的一侧还连接有手柄21，手柄内部中空并安装有处理单元，手柄21靠近上环臂的上表面还设有按钮7，该按钮与磁检测器通信连接，用于控制磁检测器的启闭工作。

[0028] 如图2所示，通过将两环臂端部对应设置的插头和插孔对接插装在一起，即可围成供输氢管道1通过的安装腔25，位于安装腔25内的上环臂22上设有第一漏磁检测机构3，位于安装腔内的下环臂23上通过固定杆6转动安装有第二漏磁检测机构4。

[0029] 如图5所示，第一漏磁检测机构3包括间隔设置的第一引导架31、第一横架32、第一转轴33、轮座35、滚轮36、螺杆37等，其中第一引导架31外端部均固定焊接在上环臂的内侧壁上，第一引导架31延伸方向始终与输氢管道路径延伸方向相平行，两引导架之间垂直设有第一横架32，且相邻两第一横架32之间留有间隙，间隙内通过螺栓或者顶丝固定安装有磁检测器，所述磁检测器可以为磁通泄露传感器或者霍尔效应传感器或者其他磁传感器，本实施例中选用磁通泄露传感器5，该磁通泄露传感器的检测部始终与输氢管道的上表面接触，通过该磁通泄露传感器以精确捕获上方位置的磁通泄露信号，实现对输氢管道表面磁通泄露的精准检测。

[0030] 第一引导架的内端分别开有穿孔，穿孔内固定套装有第一转轴33，即第一转轴无法在所述穿孔内自由转动，或者将所述第一转轴设置为丝杆，通过在第一引导架外侧丝杆上装配螺母，通过旋拧螺母来使其位置固定。两第一引导架之间的第一转轴上间隔转动套装有轮座35，轮座的前侧分别转动安装有滚轮 36，且滚轮上设有磁化源，如永磁体或者电磁铁，可以将磁化源嵌入到滚轮中，用以对输氢管道进行磁化，使其内部和周围形成磁场，即通过滚轮的滚动，使得磁化源产生磁场，并将磁场传递给管道外表面，实现磁化效果。如图7所示，滚轮内部套装有空心轴38，空心轴的端部分别与轮座转动连接，所述螺杆37匹配套装在两个滚轮对应的空心轴38内，并且螺杆上车有方向相反的螺纹，螺杆一端部设有调节套39，两滚轮内部的空心轴38上车有与螺杆位置对应的螺纹，这样当拧动调节套39时，可同时驱动两个轮座35同时在第一转轴33上沿相同或者相反的方向移动，同时带动对应的滚轮在螺杆上做相互靠近或者相互远离的移动，从而实现对两滚轮位置之间的宽度的调节，允许工作人员根据不同输氢管道的内径快速调整滚轮之间的间距，确保滚轮与管道内壁的紧密接触，从而提高检测效果。

[0031] 本发明第一漏磁检测机构这样的设置，通过驱动手持工具在输氢管道上行走，滚轮上设置的永磁体在滚动过程中覆盖在管道上，对管道进行磁化，当管道存在腐蚀、裂纹等缺陷时，该区域的磁导率会发生变化，导致磁通发生畸变，部分磁通会泄漏到管道表面，而磁通泄露传感器能够检测到这些泄漏的磁通，并将信号传输给处理单元进行分析。

[0032] 上述的磁化过程为：当永磁体随滚轮滚动并覆盖在管道表面时，永磁体的强磁场会作用在管道上，管道材料内部的磁矩会与永磁体的磁场对齐，这个过程称为磁化。由于永磁体的磁场是持续的，因此即使滚轮移动，已经磁化的管道部分也会保持其磁性，在永磁体内部，磁矩被安排在一定的方向上，形成所谓的磁畴。这些磁畴在永磁体靠近管道时，会使管道材料的磁畴有序排列，从而使整个管道材料具有宏观上的磁性。磁化后的管道表面会保留一定的剩磁，这些剩磁可以被磁通泄漏（MFL）传感器检测出来，用于评估管道的腐蚀、裂纹等缺陷情况。所述MFL传感器能够提供高精度的管道壁厚数据，相对于传统的人工检测方法，MFL传感器能够实现自动化检测，大大提高了检测效率。

[0033] 如图6所示，在下环臂的内腔中固定安装有固定杆6，第二漏磁检测机构安装于该固定杆6上，第二漏磁检测机构4包括第二引导架41、第二横架42、第二转轴45等，其中实际应用时固定杆6位于输氢管道的下侧，第二引导架41的后侧套装在该固定杆6上，第二漏磁检测机构与上述第一漏磁检测机构结构相同，并且均在滚轮上设有磁化源。但是固定安装在该第二横架42内的磁通泄露传感器5的方向与第一横架42内的传感器方向相反，即该磁通泄露传感器5的检测部朝上设置，并保证始终与输氢管道的下表面接触，通过该磁通泄露传感器以精确捕获下方位置的磁通泄露信号，实现对输氢管道表面磁通泄露的精准检测。

[0034] 为了保证第二漏磁检测机构上的滚轮始终与输氢管道的下表面接触，使其能够在管道表面行走，在两轮座之间的第二转轴45上还套装有调节螺母，同时将第二转轴外表面车有螺纹，这样当确定好滚轮位置后，可以通过旋拧调节螺母44来实现对轮座终点位置的锁紧固定。同样的，通过调节第二漏磁检测机构上螺杆一端的调节套，即可实现对第二漏磁检测机构上滚轮位置的同步调节，从而提高检测效果。

[0035] 近似的，所述第二漏磁检测机构也是利用磁化源对输氢管道进行磁化，使其内部和下方周围形成磁场，当输氢管道中存在缺陷（如裂纹、夹杂、疲劳等）时，这些缺陷会破坏材料的磁化状态，导致磁场发生变化。这是因为缺陷处的磁导率很小、磁阻很大，使得磁路中的磁通发生畸变。由于缺陷的影响，部分磁通直接通过缺陷或从材料内部绕过缺陷，还有部分磁通会泄露到材料表面的空间中，从而在材料表面缺陷处形成漏磁场。所述磁通泄露传感器就能够检测这些漏磁场信号。这些传感器能够实时感知磁场的变化，并将信号传输给信号处理单元，从而来分析和判断管道中是否存在缺陷及其特征。

[0036] 如图3和图8所示，手柄21的内部设有电源和处理单元，该处理单元包括数据处理模块、数据存储模块以及数据传输模块等，其中该处理单元可以为单片机、微处理器或者DSP等核心芯片，与终端检测中心通信，并和磁通泄露传感器均由控制系统总控，用于整个检测工具进行控制和操作，且数据传输模块还与终端检测中心通信连接。

[0037] 通过控制系统启动磁通泄露传感器，驱动滚轮在管道外侧开始滚动，永磁体覆盖在管道上，滚轮上的永磁体在管道上产生磁场，当管道内部存在腐蚀或缺陷时，这些区域的磁场会发生变化。磁通泄露传感器检测到这些变化，并将其转换为电信号；数据处理模块接收传感器发送的电信号，进行放大、滤波、模数转换等处理，提取出有关管道腐蚀或缺陷的信息；将处理后的数据存储在数据存储模块中，包括本地或远程数据库，以便后续的分析和查询，例如可以利用数据库管理系统（如SQL Server）作为开发工具，采用Client/Server（C/S）结构模式，确保数据的安全性和可访问性。

[0038] 通过数据传输模块将处理后的数据发送到终端检测中心，以便进行进一步的分析和存储。其中数据传输模块，包括有线/无线方式，如果工具与终端检测中心之间距离较近，可以通过电缆等有线方式直接将数据传输到终端检测中心；对于长距离或复杂环境下的数据传输，无线传输是更好的选择。

[0039] 这些模块相互协作，确保检测工具能够实时、准确地获取和处理管道腐蚀数据，并通过合适的方式将数据传输到外部终端检测中心，为后续的分析和决策提供可靠的数据支持。通过以上过程，使得该装置能够高效、精确地检测输氢管道的损伤和缺陷，实现对管道结构健康状况的全面监控和管理。

[0040] 本发明提供的输氢管道腐蚀检测装置，实际应用时，检查手持工具2、第一漏磁检测机构3、第二漏磁检测机构4以及磁通泄露传感器5等组件是否完好无损，确保所有部件处于正常工作状态；将手持工具2的上环臂22和下环臂23的插头与插孔对应插装在一起，围成供输氢管道1通过的安装腔25，使用连接套24旋拧固定两环臂的连接处，确保插头连接的紧固性；根据待检测的输氢管道1的内径，通过调节第一漏磁检测机构3和第二漏磁检测机构4上的滚轮36的间距，确保滚轮与管道外壁紧密接触；推动手持工具沿着输氢管道1的路径行走，使检测装置在管道外周侧移动，并驱使第一漏磁检测机构3和第二漏磁检测机构4上的滚轮36上的永磁体对输氢管道1进行磁化，使其内部和周围形成磁场，按动手柄上的按钮，磁通泄露传感器5会持续监测由输氢管道上的腐蚀缺陷引起的磁通泄露信号，当磁通泄露传感器5检测到磁通泄露信号时，会将这些信号传输到手柄21中的处理单元。

[0041] 处理单元中的数据处理模块会对接收到的磁通泄露信号进行放大、滤波等处理，提取出与腐蚀缺陷相关的信息，数据传输模块会将检测到的腐蚀缺陷信息传输到终端检测中心，进行进一步的分析和记录，终端检测中心会根据接收到的数据，分析出腐蚀缺陷的位置、大小等信息，并生成相应的检测报告，根据检测报告中的结果，对输氢管道1上的腐蚀缺陷进行维护和修复。还可以将该检测装置转动至输氢管道上的前后不同位置，从而实现对管道表面各个位置处的损伤检测。

[0042] 本发明提供的输氢管道腐蚀检测装置，具有高精度的特点，可以精确捕获磁通泄露信号，能够准确识别输氢管道上的腐蚀缺陷和位置，从而实现对腐蚀缺陷的精准检测；并且操作人员可以手持工具2沿着输氢管道的路径行走，进行实时、连续的腐蚀检测。这种检测方式能够及时发现腐蚀问题，为管道的维护和修复提供及时的支持。

[0043] 另外，由于相邻两个滚轮上设有永磁体，且滚轮上的N/S极可能存在不同，从而使得相邻两个滚轮之间也会形成交替的磁场，并且当滚轮在管道上滚动时，这些磁场会随之移动，可以通过专门的磁场传感器（如霍尔效应传感器）来检测这些磁场的变化（将该传感器设置在滚轮附近的轮座上）。当管道存在损伤时，如裂纹或腐蚀，这些损伤会改变磁场的分布和强度，由于损伤处的磁场变化会与正常管道的磁场变化不同，因此可以通过分析磁场传感器收集到的数据，大致判断出管道损伤的位置。

[0044] 这样可以通过滚轮上的永磁体形成交替磁场，并利用磁场传感器进行预检测，可以大致判断出管道损伤的位置，随后利用磁通泄露传感器在预检测确定的大致损伤位置上进行更精确的检测，以确定损伤的确切情况，这种组合检测方法结合了磁场预检测和磁通泄露传感器精密检测的优点，提高了管道检测的效率和准确性。

[0045] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。