断丝检测设备及方法.pdf

《断丝检测设备及方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《断丝检测设备及方法.pdf（15页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010134251.4 (22)申请日 2020.02.28 (71)申请人 中国水利水电科学研究院 地址 100000 北京市海淀区车公庄西路20 号 (72)发明人 商峰张国新杨波刘毅王正 (74)专利代理机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通合伙) 11463 代理人 唐正瑜 (51)Int.Cl. G01N 27/82(2006.01) (54)发明名称 一种断丝检测设备及方法 (57)摘要 本申请提供一种断丝检测设备及方法， 涉及 水利工程技术领域， 提供了。

2、一种断丝检测设备及 方法， 设备包括激励线圈、 检测线圈以及处理器； 处理器的检测信号输入端与检测线圈连接； 激励 线圈与检测线圈分别位于待测管道内壁的纵剖 面两侧， 其中， 待测管道逐环向形成有导电闭合 结构激励线圈的轴线与待测管道的轴线行， 检测 线圈的轴线与待测管道的轴线垂直； 激励线圈， 用于根据交变电磁信号产生交变磁场， 其中， 处 于交变磁场中的待测管道产生感应电流以及感 应电流的电磁场； 待测管道中设置的检测线圈能 够接收到强度较高的检查信号， 有利于提高信噪 比， 从而对于待测管道断丝区域较多的情况， 能 够更有效的识别断丝情况。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 1。

3、11272862 A 2020.06.12 CN 111272862 A 1.一种断丝检测设备， 其特征在于， 用于检测待测管道中逐环向形成的导电闭合结构 的断丝情况； 所述设备包括激励线圈、 检测线圈以及处理器； 所述处理器的检测信号输入端 与所述检测线圈连接； 所述激励线圈与所述检测线圈分别位于所述待测管道内壁的纵剖面两侧， 其中， 所述 激励线圈的轴线与所述待测管道的轴线平行， 所述检测线圈的轴线与所述待测管道的轴线 垂直； 所述激励线圈， 用于根据交变电磁信号产生交变磁场， 其中， 处于所述交变磁场中的所 述待测管道产生感应电流以及所述感应电流的电磁场； 所述检测线圈， 用于根据所述交。

4、变磁场以及所述电磁场产生检测信号； 所述处理器， 用于对所述检测信号以及标准信号进行比对， 并根据比对结果确定所述 导电闭合结构的断丝情况。 2.根据权利要求1所述的设备， 其特征在于， 所述设备还包括电磁信号发生器， 其信号 输出端与所述激励线圈连接， 用于产生所述交变电磁信号。 3.根据权利要求2所述的设备， 其特征在于， 所述处理器与所述电磁信号发生器的控制 端连接； 所述处理器， 还用于控制所述电磁信号发生器产生交变电磁信号。 4.根据权利要求1所述的设备， 其特征在于， 所述设备包括屏蔽器， 所述屏蔽器设置于 所述检测线圈与所述激励线圈之间。 5.一种断丝检测方法， 其特征在于， 所。

5、述方法包括： 向激励线圈输入交变电磁信号， 以使所述激励线圈根据交变电磁信号产生交变磁场； 其中， 所述激励线圈与检测线圈分别位于待测管道内壁的纵剖面两侧， 其中， 所述待测管道 逐环向形成有导电闭合结构， 所述激励线圈的轴线与所述待测管道的轴线平行， 所述检测 线圈的轴线与所述待测管道的轴线垂直， 处于所述交变磁场中的所述待测管道产生感应电 流以及所述感应电流的电磁场； 接收所述检测线圈根据所述交变磁场以及所述电磁场产生的检测信号； 对所述检测信号以及标准信号进行比对， 并根据比对结果确定所述导电闭合结构的断 丝情况。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 在所述对所述检测信号以及标。

6、准信号进行 比对， 并根据比对结果确定所述待测管道的断丝情况之前， 还包括： 向设置于标准管道内的激励线圈输入交变电磁信号， 其中， 所述激励线圈与检测线圈 分别位于所述标准管道内壁的纵剖面两侧， 所述标准管道逐环向形成有导电闭合结构且所 述导电闭合结构无断丝， 所述激励线圈以及所述检测线圈在所述标准管道内的位置与在所 述待测管道内的位置一致； 接收所述检测线圈产生的信号作为所述标准信号。 7.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述对所述检测信号以及标准信号进行比 对， 并根据比对结果确定所述待测管道的断丝情况之前， 还包括： 获取所述激励线圈和所述检测线圈的参数、 所述交变电磁信号的。

7、参数以及所述待测管 道的参数； 根据所述待测管道的参数构建待测管道仿真模型； 权利要求书 1/2 页 2 CN 111272862 A 2 根据所述激励线圈和所述检测线圈的参数以及所述交变电磁信号的参数对所述待测 管道仿真模型进行仿真， 根据仿真结果确定所述标准信号。 8.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 在所述向激励线圈输入交变电磁信号之 前， 还包括： 向设置于实验管道内的所述激励线圈输入不同的测试交变电磁信号； 其中， 所述激励 线圈与检测线圈分别位于所述实验管道内壁的纵剖面两侧， 所述实验管道逐环向形成有导 电闭合结构且所述导电闭合结构的断丝情况已知， 所述激励线圈以及所述检测。

8、线圈在所述 实验管道内的位置与在所述待测管道内的位置一致； 接收所述检测线圈产生的多个测试信号； 分别将多个测试信号与标准信号进行比对， 并根据比对结果确定每个测试信号对应的 所述实验管道的断丝情况； 当断丝情况与所述实验管道的断丝情况相同时， 确定该测试信号对应的测试交变电磁 信号为向所述激励线圈输入的交变电磁信号。 9.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 在所述向激励线圈输入交变电磁信号之 前， 所述方法还包括： 根据所述待测管道的型号以及预建立的管道型号与线圈中心间轴向距离映射关系， 确 定用于检测所述待测管道的所述激励线圈的中心与所述检测线圈的中心之间的轴向距离。 10.根据权利。

9、要求5至9中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述对所述检测信号以及标 准信号进行比对， 并根据比对结果确定所述待测管道的断丝情况， 包括： 控制设置所述激励线圈与所述检测线圈的固定件在所述待测管道内轴向移动， 对移动 至的每一位置处检测的检测信号与标准信号进行比对， 根据比对结果确定当前移动至的位 置的断丝情况， 其中， 在轴向移动过程中， 所述激励线圈与所述检测线圈在所述固定件上的 相对位置固定。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111272862 A 3 一种断丝检测设备及方法 技术领域 0001 本申请涉及水利工程技术领域， 具体而言， 涉及一种断丝检测设备及方法。 背景技术 000。

10、2 预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe， PCCP)是指在带有 钢筒的高强混凝土管芯上缠绕环向预应力钢丝， 再在其上喷制致密的水泥砂浆保护层而制 成的输水管， PCCP管充分而又综合地发挥了钢材的抗拉、 易密封和混凝土的抗压、 耐腐蚀性 能， 因此， 具有高密封性、 高强度和高抗渗的特性。 但是在生产、 施工以及运行过程中， 多种 原因会造成PCCP管中的钢丝断裂， 导致PCCP管的强度降低， 最终引起泄漏、 爆管等事故的发 生， 目前常通过检测管内外水压力、 管顶覆土压力或者PCCP管腐蚀情况判断PCCP管的断丝 情况， 但是该方法判断断。

11、丝情况准确度较低。 发明内容 0003 本申请实施例的目的在于提供一种断丝检测设备， 用以改善现有技术中判断断丝 情况准确度较低的问题。 0004 第一方面， 本申请实施例提供了一种断丝检测设备， 用于检测待测管道中逐环向 形成的导电闭合结构的断丝情况， 所述设备包括激励线圈、 检测线圈以及处理器； 所述处理 器的检测信号输入端与所述检测线圈连接； 所述激励线圈与所述检测线圈分别位于所述待 测管道内壁的纵剖面两侧， 其中， 所述激励线圈的轴线与所述待测管道的轴线平行， 所述检 测线圈的轴线与所述待测管道的轴线垂直； 所述激励线圈， 用于根据交变电磁信号产生交 变磁场， 其中， 处于所述交变磁场。

12、中的所述待测管道产生感应电流以及所述感应电流的电 磁场； 所述检测线圈， 用于根据所述交变磁场以及所述电磁场产生检测信号； 所述处理器， 用于对所述检测信号以及标准信号进行比对， 并根据比对结果确定所述导电闭合结构的断 丝情况。 0005 在上述实现过程中， 激励线圈的轴线与待测管道的轴线平行， 检测线圈的轴线与 待测管道的轴线垂直， 激励线圈根据交变电磁信号产生交变磁场方向简单， 待测管道中设 置的检测线圈能够接收到强度较高的检查信号， 有利于提高信噪比， 从而对于待测管道断 丝区域较多的情况， 能够提高识别断丝情况的准确度。 0006 可选地， 设备还包括电磁信号发生器， 所述电磁信号发生。

13、器的信号输出端与所述 激励线圈连接； 所述电磁信号发生器， 用于产生所述交变电磁信号。 0007 可选地， 所述处理器与所述电磁信号发生器的控制端连接； 所述处理器， 还用于控 制所述电磁信号发生器产生交变电磁信号。 0008 可选地， 所述激励线圈的中心与所述检测线圈的中心之间的轴向距离等于预设距 离。 0009 可选地， 所述设备还包括屏蔽器， 所述屏蔽器设置于所述检测线圈与所述激励线 圈之间， 可以通过屏蔽器减小直接耦合对检测结果的影响。 说明书 1/7 页 4 CN 111272862 A 4 0010 第二方面， 本申请实施例提供了一种断丝检测方法， 所述方法包括： 向激励线圈输 入。

14、交变电磁信号， 以使所述激励线圈根据交变电磁信号产生交变磁场； 其中， 所述激励线圈 与检测线圈分别位于待测管道内壁的纵剖面两侧， 其中， 所述待测管道逐环向形成有导电 闭合结构， 所述激励线圈的轴线与所述待测管道的轴线平行， 所述检测线圈的轴线与所述 待测管道的轴线垂直， 处于所述交变磁场中的所述待测管道产生感应电流以及所述感应电 流的电磁场； 接收所述检测线圈根据所述交变磁场以及所述电磁场产生的检测信号； 对所 述检测信号以及标准信号进行比对， 并根据比对结果确定所述导电闭合结构的断丝情况。 0011 可选地， 在所述对所述检测信号以及标准信号进行比对， 并根据比对结果确定所 述待测管道的。

15、断丝情况之前， 还包括： 向设置于标准管道内的激励线圈输入交变电磁信号， 其中， 所述激励线圈与检测线圈分别位于所述标准管道内壁的纵剖面两侧， 所述标准管道 逐环向形成有导电闭合结构且所述导电闭合结构无断丝， 所述激励线圈以及所述检测线圈 在所述标准管道内的位置与在所述待测管道内的位置一致； 接收所述检测线圈产生的信号 作为所述标准信号。 0012 可选地， 所述对所述检测信号以及标准信号进行比对， 并根据比对结果确定所述 待测管道的断丝情况之前， 还包括： 获取所述激励线圈和所述检测线圈的参数、 所述交变电 磁信号的参数以及所述待测管道的参数； 根据所述待测管道的参数构建待测管道仿真模 型；。

16、 根据所述激励线圈和所述检测线圈的参数以及所述交变电磁信号的参数对所述待测管 道仿真模型进行仿真， 根据仿真结果确定所述标准信号。 0013 可选地， 在所述向激励线圈输入交变电磁信号之前， 还包括： 向设置于实验管道内 的所述激励线圈输入不同的测试交变电磁信号； 其中， 所述激励线圈与检测线圈分别位于 所述实验管道内壁的纵剖面两侧， 所述实验管道逐环向形成有导电闭合结构且所述导电闭 合结构的断丝情况已知， 所述激励线圈以及所述检测线圈在所述实验管道内的位置与在所 述待测管道内的位置一致； 接收所述检测线圈产生的多个测试信号； 分别将多个测试信号 与标准信号进行比对， 并根据比对结果确定每个测。

17、试信号对应的所述实验管道的断丝情 况； 当断丝情况与所述实验管道的断丝情况相同时， 确定该测试信号对应的测试交变电磁 信号为向所述激励线圈输入的交变电磁信号。 0014 可选地， 在所述向激励线圈输入交变电磁信号之前， 所述方法还包括： 根据所述待 测管道的型号以及预建立的管道型号与线圈中心间轴向距离映射关系， 确定用于检测所述 待测管道的所述激励线圈的中心与所述检测线圈的中心之间的轴向距离。 0015 可选地， 所述对所述检测信号以及标准信号进行比对， 并根据比对结果确定所述 待测管道的断丝情况， 包括： 控制设置所述激励线圈与所述检测线圈的固定件在所述待测 管道内轴向移动， 对移动至的每一。

18、位置处检测的检测信号与标准信号进行比对， 根据比对 结果确定当前移动至的位置的断丝情况， 其中， 在轴向移动过程中， 所述激励线圈与所述检 测线圈在所述固定件上的相对位置固定。 0016 本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述， 并且， 部分地从说明书中变得 显而易见， 或者通过实施本申请实施例了解。 本申请的目的和其他优点可通过在所写的说 明书、 权利要求书、 以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 说明书 2/7 页 5 CN 111272862 A 5 附图说明 0017 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案， 下面将对本申请实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍， 应当理解， 。

19、以下附图仅示出了本申请的某些实施例， 因此不应被看 作是对范围的限定， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他相关的附图。 0018 图1为本申请实施例提供的一种断丝检测设备的结构示意图； 0019 图2为本申请实施例提供的一种待测管道的结构示意图； 0020 图3为本申请实施例提供的另一种断丝检测设备的结构示意图； 0021 图4为本申请实施例提供的另一种断丝检测设备的结构示意图； 0022 图5为本申请实施例提供的另一种断丝检测设备的结构示意图； 0023 图6为本申请实施例提供的一种断丝检测设备的示意图； 0024 图7为本申请实施例提供。

20、的另一种断丝检测设备的示意图； 0025 图8为本申请实施例提供的另一种断丝检测设备的结构示意图； 0026 图9为本申请实施例提供的一种断丝检测方法的流程图。 0027 图标： 100-断丝检测设备； 110-激励线圈； 120-检测线圈； 130-处理器； 140-电磁信 号发生器； 150-屏蔽器； 200-待测管道。 具体实施方式 0028 下面将结合本申请实施例中的附图， 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例， 而不是全部的实施例。 通常 在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。 因 。

21、此， 以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的 范围， 而是仅仅表示本申请的选定实施例。 基于本申请的实施例， 本领域技术人员在没有做 出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本申请保护的范围。 0029 应注意到： 相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项， 因此， 一旦某一项在一 个附图中被定义， 则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。 同时， 在本申请的 描述中， 术语 “第一” 、“第二” 等仅用于区分描述， 而不能理解为指示或暗示相对重要性。 0030 请参看图1， 本申请实施例提供了一种断丝检测设备100(图1中未明确标出)，。

22、 该设 备用于检测待测管道200中逐环向形成的导电闭合结构的断丝情况， 该断丝检测设备100包 括激励线圈110、 检测线圈120以及处理器130； 处理器130的检测信号输入端与检测线圈120 连接； 激励线圈110与检测线圈120分别位于待测管道200内壁的纵剖面两侧。 参照图2， 待测 管道200逐环向形成有导电闭合结构， 该闭合结构可以位于待测管道200的内壁， 但在一些 实施例中， 也可以位于待测管道200的外壁。 本申请实施例中所谓的断丝检测， 即为检测该 导电闭合结构是否发生断裂。 该导电闭合结构可以由金属丝、 碳纤维、 导电橡胶或导电塑料 等导电材料形成， 例如， 该待测管道2。

23、00为PCCP时， PCCP上缠绕的环向预应力钢丝即为该导 电闭合结构。 应理解， 在其他种类的待测管道200中， 导电闭合结构上也可以不施加预应力。 另外， 该激励线圈110的轴线与待测管道200的轴线平行， 检测线圈120的轴线与待测管道 200的轴线垂直。 但激励线圈110的轴线与检测线圈120的轴线在待测管道200横截面上的投 影不要求垂直。 说明书 3/7 页 6 CN 111272862 A 6 0031 断丝检测设备100工作原理如下： 激励线圈110接收交变电磁信号， 根据电流的磁 效应原理， 激励线圈110中通过交变电磁信号时， 激励线圈110周围产生交变磁场。 根据电磁 感。

24、应原理， 待测管道200逐环向形成的导电闭合结构在交变磁场中产生感应电流， 进而该感 应电流会感应出电磁场； 检测线圈120能够根据激励线圈110产生的交变磁场以及上述感应 电流感应出的电磁场产生检测信号； 若待测管道200中出现断丝， 则等效于待测管道200中 线圈的匝数和阻抗突变， 导致待测管道200中产生感应电流突变， 因此待测管道200周围产 生的电磁场也骤变， 最终检测线圈120检测到的检测信号根据骤变的电磁场发生变化， 因 此， 处理器130将该检测信号与标准信号进行比对， 根据比对结果即可确定待测管道200的 断丝情况， 具体地， 若进行比对后， 比对结果为检测信号与标准信号之间。

25、的偏差大于预设偏 差， 则可确定待测管道200出现断丝情况， 比对结果为检测信号与标准信号之间的偏差小于 预设偏差， 则可确定待测管道200未出现断丝情况， 其中， 预设偏差根据处理器130的测量分 析精度确定。 0032 此外， 断丝检测设备100中的激励线圈110与检测线圈120可以设置于一固定件上， 该固定件在待测管道200内轴向移动， 例如， 该固定件为推杆， 则该推杆可以通过人工推动 或导轨驱动的方式沿待测管道200的轴线方向移动， 在轴向移动过程中， 激励线圈110与检 测线圈120在固定件上的相对位置固定， 保证在移动过程中检测线圈120可以不断地生成检 测信号， 进而在检测信号。

26、与标准信号之间的偏差大于预设偏差时， 获取该检测信号的位置 则为出现断丝的位置。 0033 其中， 标准信号为无断丝管道中检测线圈120所产生的信号， 本申请实施例中， 可 以通过多种方式确定该标准信号， 包括但不限于以下方式： 0034 方式一： 通过对无断丝的标准管道进行测试的方式确定标准信号。 具体地， 向设置 于标准管道内的激励线圈110输入交变电磁信号， 其中， 激励线圈110与检测线圈120分别位 于标准管道内壁的纵剖面两侧， 标准管道逐环向形成有导电闭合结构且导电闭合结构无断 丝， 激励线圈110以及检测线圈120在标准管道内的位置与在待测管道200内的位置一致； 接 收检测线圈。

27、120产生的信号作为标准信号。 应理解， 此处用于确定标准信号的激励线圈110 与检测线圈120可以为断丝检测设备100中的激励线圈110、 检测线圈120， 或者为与激励线 圈110、 检测线圈120同规格的线圈。 0035 方式二： 通过对待测管道200进行模拟仿真确定标准信号。 具体地， 可以先获取激 励线圈110和检测线圈120的参数、 交变电磁信号的参数以及待测管道200的参数； 根据待测 管道200的参数构建待测管道200仿真模型； 根据激励线圈110和检测线圈120的参数以及交 变电磁信号的参数对待测管道200仿真模型进行仿真， 根据仿真结果确定标准信号。 0036 另外， 本申。

28、请实施例中， 可以采用多种方式调节断丝检测方法的灵敏度， 即指待测 管道200中单根闭合导电环断路对应的幅值和相位变化， 通过调节灵敏度， 使得测量得到的 幅值和相位变化显著超过测量系统最小分辨量的整数倍， 以便精确识别断丝的根数。 下面 介绍调节断丝检测检测的灵敏度的几种方式： 0037 调节方式1， 改变交变电磁信号， 如改变交变电磁信号的频率或者幅度。 0038 为了使得断丝检测设备100具有适合的灵敏度， 本申请实施例提供如下确定交变 电磁信号的方法： 向设置于实验管道内的激励线圈110输入不同的测试交变电磁信号； 其 中， 激励线圈110和检测线圈120分别位于实验管道内壁的纵剖面两。

29、侧， 实验管道逐环向形 说明书 4/7 页 7 CN 111272862 A 7 成有导电闭合结构且导电闭合结构的断丝情况已知， 激励线圈110和检测线圈120在实验管 道内的位置与在待测管道200内的位置一致； 接收检测线圈120产生的多个测试信号； 分别 将多个测试信号与标准信号进行比对， 并根据比对结果确定每个测试信号对应的实验管道 的断丝情况； 当断丝情况与实验管道的断丝情况相同时， 确定该测试信号对应的测试交变 电磁信号为向激励线圈110输入的交变电磁信号。 应理解， 此处用于确定交变电磁信号的激 励线圈110和检测线圈120可以为断丝检测设备100中的激励线圈110、 检测线圈12。

30、0， 或者为 与激励线圈110、 检测线圈120同规格的线圈。 0039 调节方式2， 改变激励线圈110的中心与检测线圈120的中心之间的轴向距离。 0040 为了使得断丝检测设备100具有适合的灵敏度， 本申请实施例提供如下确激励线 圈110的中心与检测线圈120的中心之间的轴向距离的方法： 先根据待测管道200的型号以 及预建立的管道型号与线圈中心间轴向距离映射关系， 然后确定用于检测待测管道200的 激励线圈110的中心与检测线圈120的中心之间的轴向距离。 具体地， 可以在实验管道内设 置激励线圈110和检测线圈120， 向设置于实验管道内的激励线圈110输入相同的测试交变 电磁信号。

31、， 通过改变激励线圈110的中心与检测线圈120的中心之间的轴向距离， 获取检测 线圈120对应产生的多个测试信号， 并将每个不同的激励线圈110的中心与检测线圈120的 中心之间的轴向距离以及与其对应的测试信号之间建立映射关系。 0041 调节方式3， 增加或去除屏蔽器150。 该断丝检测设备100可以包括屏蔽器150， 请参 看图3， 屏蔽器150设置于检测线圈120与激励线圈110之间。 且屏蔽器150的位置可以靠近检 测线圈120， 也可以靠近激励线圈110， 可以通过屏蔽器150减小直接耦合对检测结果的影 响。 为了确定是否需要设置屏蔽器150以调节断丝检测检测的灵敏度， 可以先在设。

32、置屏蔽器 150时获取测试信号以及测试信号对应的第一次测试断丝结果， 然后在不设置屏蔽器150时 获取测试信号以及测试信号对应的第二次测试断丝结果， 比较第一次测试结果和第二次测 试结果， 判断哪种情况下实际断丝情况对应的分辨精度更高， 并根据分辨精度更高的情况 确定是否需要增加或者去除屏蔽器150。 0042 调节方式4， 调节检测线圈120的轴线与检测线圈120的中心与激励线圈110的中心 连接线之间形成的夹角。 检测线圈120的轴线与检测线圈120的中心与激励线圈110的中心 连接线之间可以平行， 也可以成一夹角， 成夹角的情形如图4以及图5所示。 由于检测线圈 120检测到的检测信号主。

33、要来自于两次穿过待测管道200的管壁回到管内的间接耦合信号， 所以当检测线圈120的轴线平行于管壁法线方向时， 信号灵敏度最高， 但是其接收到的检测 信号的信号强度不一定最高， 因此， 可以通过上述夹角来调整检测线圈120接收到的检测信 号的信号强度， 以调整的适合的灵敏度。 0043 再者， 本申请实施例中， 激励线圈110的中心与检测线圈120的中心可以位于待测 管道200的同一横截面上(如图6所示)， 也可以位于不同横截面(如图7所示)。 其中， 当激励 线圈110和检测线圈120的中心位于待测管道200的不同横截面时， 能够在待测管道200中有 更大的检测范围， 从而本申请提供的断丝检。

34、测设备100在检测时更加灵活， 操作人员能够根 据其不同的检测需求设置激励线圈110和检测线圈120的相对位置。 0044 在上述方案中， 激励线圈110的轴线与待测管道200的轴线平行， 检测线圈120的轴 线与待测管道200的轴线垂直， 激励线圈110根据交变电磁信号产生交变磁场方向简单， 待 测管道200中设置的检测线圈120能够接收到强度较高的检查信号， 有利于提高信噪比， 从 说明书 5/7 页 8 CN 111272862 A 8 而对于待测管道200断丝区域较多的情况， 能够提高识别断丝情况的准确度。 0045 请参看图8， 断丝检测设备100中可以集成有电磁信号发生器140， 。

35、电磁信号发生器 140的信号输出端与激励线圈110连接； 电磁信号发生器140， 用于产生交变电磁信号。 其中， 可以采用直接通过手动打开电磁信号发生器140开关产生交变电磁信号的方式， 还可以采 用处理器130控制电磁信号发生器140产生交变电磁信号的方式， 在后一种方式中， 处理器 130与电磁信号发生器140的控制端连接； 处理器130控制电磁信号发生器140产生交变电磁 信号， 该交变电磁信号可以为正弦信号， 也可以为余弦信号， 交变电磁信号具有稳定的幅值 和频率。 0046 应理解， 断丝检测设备100也可以不集成电磁信号发生器140， 而是从外部的电磁 信号发生器140接收交变电磁。

36、信号。 0047 作为一种可实施的方式， 断丝检测设备100还包括存储器， 存储器用于存储标准信 号以及检测线圈120产生的检测信号； 处理器130具体用于从存储器获取标准信号以及检测 信号， 根据检测信号以及标准信号获取待测管道200的断丝情况。 在本实施方式中， 通过存 储器存储检测信号， 处理器130再从存储器中读取检测信号进行处理， 可以缓解处理器130 的运算压力。 另外， 处理器130也可以将处理结果存储在存储器中保存。 0048 可选的， 该断丝检测设备100还可以包括显示器， 显示器与处理器130连接， 当处理 器130得到处理结果后， 显示器将处理结果显示出来， 便于工作人员。

37、直观的进行查看最终的 检测结果。 0049 可选的， 该设备还可以包括通信模块， 通信模块与处理器130连接， 当处理器130得 到处理结果后， 可以通过通信模块将处理结果发送至远程用户终端， 实现远程查看检测结 果或者进行存储检测结果的操作， 该通信模块可以为无线通信模块或者有线通信模块。 0050 基于同一发明构思， 本申请还提供了一种断丝检测方法， 请参看图9， 方法包括如 下步骤： 0051 步骤S110： 向激励线圈输入交变电磁信号， 以使激励线圈根据交变电磁信号产生 交变磁场； 其中， 激励线圈与检测线圈分别位于待测管道内壁的纵剖面两侧， 其中， 待测管 道逐环向形成有导电闭合结构。

38、， 激励线圈的轴线与待测管道的轴线平行， 检测线圈的轴线 与待测管道的轴线垂直， 处于交变磁场中的待测管道产生感应电流以及感应电流的电磁 场。 0052 步骤S120： 接收检测线圈根据交变磁场以及电磁场产生的检测信号； 对检测信号 以及标准信号进行比对， 并根据比对结果确定待测管道的断丝情况。 0053 可选地， 在对检测信号以及标准信号进行比对， 并根据比对结果确定待测管道的 断丝情况之前， 还包括： 0054 向设置于标准管道内的激励线圈输入交变电磁信号， 其中， 激励线圈和检测线圈 分别位于标准管道内壁的纵剖面两侧， 标准管道逐环向形成有导电闭合结构且导电闭合结 构无断丝， 激励线圈以。

39、及检测线圈在标准管道内的位置与在待测管道内的位置一致。 0055 接收检测线圈产生的信号作为标准信号。 0056 可选地， 对检测信号以及标准信号进行比对， 并根据比对结果确定待测管道的断 丝情况之前， 还包括： 0057 获取激励线圈和检测线圈的参数、 交变电磁信号的参数以及待测管道的参数； 说明书 6/7 页 9 CN 111272862 A 9 0058 根据待测管道的参数构建待测管道仿真模型； 0059 根据激励线圈和检测线圈的参数以及交变电磁信号的参数对待测管道仿真模型 进行仿真， 根据仿真结果确定标准信号。 0060 可选地， 在向激励线圈输入交变电磁信号之前， 还包括： 0061。

40、 向设置于实验管道内的激励线圈输入不同的测试交变电磁信号； 其中， 激励线圈 与检测线圈分别位于实验管道内壁的纵剖面两侧， 实验管道逐环向形成有导电闭合结构且 导电闭合结构的断丝情况已知， 激励线圈以及检测线圈在实验管道内的位置与在待测管道 内的位置一致； 0062 接收检测线圈产生的多个测试信号； 0063 分别将多个测试信号与标准信号进行比对， 并根据比对结果确定每个测试信号对 应的实验管道的断丝情况； 0064 当断丝情况与实验管道的断丝情况相同时， 确定该测试信号对应的测试交变电磁 信号为向激励线圈输入的交变电磁信号。 0065 可选地， 在向激励线圈输入交变电磁信号之前， 方法还包括。

41、： 根据待测管道的型号 以及预建立的管道型号与线圈中心间轴向距离映射关系， 确定用于检测待测管道的激励线 圈的中心与检测线圈的中心之间的轴向距离。 0066 可选地， 对检测信号以及标准信号进行比对， 并根据比对结果确定待测管道的断 丝情况， 包括： 0067 控制设置激励线圈与检测线圈的固定件在待测管道内轴向移动， 对移动至的每一 位置处检测的检测信号与标准信号进行比对， 根据比对结果确定当前移动至的位置的断丝 情况， 其中， 在轴向移动过程中， 激励线圈与检测线圈在固定件上的相对位置固定。 0068 综上所述， 本申请提供了一种断丝检测设备及方法， 设备包括激励线圈、 检测线圈 以及处理器。

42、； 处理器的检测信号输入端与检测线圈连接； 激励线圈与检测线圈位于待测管 道内壁处， 其中， 待测管道缠绕有预应力金属丝， 激励线圈的轴线与待测管道的轴线平行， 检测线圈的轴线与待测管道的轴线垂直； 激励线圈， 用于根据交变电磁信号产生交变磁场， 其中， 处于交变磁场中的待测管道产生感应电流以及感应电流的电磁场； 检测线圈， 用于根 据交变磁场以及电磁场产生检测信号； 处理器， 用于根据检测信号以及标准信号获取待测 管道的断丝情况。 激励线圈的轴线与待测管道的轴线平行， 检测线圈的轴线与待测管道的 轴线垂直， 激励线圈根据交变电磁信号产生交变磁场方向简单， 待测管道中设置的检测线 圈能够接收到。

43、强度较高的检查信号， 有利于提高信噪比， 从而对于待测管道断丝区域较多 的情况， 能够提高识别断丝情况的准确度。 0069 在本文中， 诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另 一个实体或操作区分开来， 而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际 的关系或者顺序。 0070 以上所述仅为本申请的实施例而已， 并不用于限制本申请的保护范围， 对于本领 域的技术人员来说， 本申请可以有各种更改和变化。 凡在本申请的精神和原则之内， 所作的 任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本申请的保护范围之内。 说明书 7/7 页 10 CN 111272862 A 10 图1 说明书附图 1/5 页 11 CN 111272862 A 11 图2 图3 说明书附图 2/5 页 12 CN 111272862 A 12 图4 图5 图6 说明书附图 3/5 页 13 CN 111272862 A 13 图7 图8 说明书附图 4/5 页 14 CN 111272862 A 14 图9 说明书附图 5/5 页 15 CN 111272862 A 15 。