磁化組件的製作方法

2023-05-28 09:51:36 2

專利名稱：磁化組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於管道檢查工具的磁化裝置。
背景技術：
運載液態或氣態產品的管道可使用稱為智能清管器的裝置從內部自動地檢查。這 些裝置通常在產品在管道中流動的作用下順著管推進，並利用磁性、超聲或其它無損技術 來檢查管壁的狀態。對於稱為MFL(磁通量洩漏)技術的磁性檢查方法而言，清管器具有限定鄰近管內 壁定位的第一極塊和第二極塊的永磁體。這些磁體產生磁化管壁的磁場。MFL技術基於以 下原理進行工作管壁中的異常特徵(例如缺陷、焊縫或壁厚變化)將破壞施加到其中的任 何磁通量，並且這種破壞(或洩漏)例如可通過設置在磁極之間檢測管內表面處的磁通量 密度的傳感器進行檢測。當沿著管驅動管道清管器時，極塊且因此傳感器的位置沿著管移 動，從而能夠檢查管的內表面。圖1顯示了用於常規MFL檢查裝置的磁化組件100的示意圖。組件100包括沿軸 向延伸的軟鋼或其它鐵磁性材料的中心本體1，且沿徑向磁化的磁體2圍繞各端固定以形 成環帶(armulus)。磁體在各端的極化或磁化方向(DOM)彼此相對，如通過相應箭頭12、13 所示。當將裝置插入管內時，鐵磁性通量耦合器3將來自磁體2的通量耦合到管壁。通量 耦合器3可以是柔性的或半剛性的，例如，軟鋼毛束(bristle)。它們可提供對裝置的懸置， 例如，用以保持在管中的向心性。鐵磁性安裝板或環4允許容易地更換通量耦合器3。磁體 2分別由形成包殼(enclosure)以提供對磁體的保護的鋼板5、6和7保護。為了允許在磁 體2與安裝板4之間的磁耦合，頂板5由鐵磁性材料製成，並且為了防止磁體2短路，側板 6和7由非磁性材料製成。圖1所示的裝置關於本體的軸線A-B旋轉對稱以在管壁中分配均勻的軸向(沿著 管)磁化，容許通過MFL方法進行檢查。圖2顯示了來自管內的此類裝置的磁性勢能線的 典型等高線圖。這裡可以看到，產生了磁通量迴路，其路徑穿過管壁和中心本體1在磁體2 之間流動。中心本體1通常稱為返迴路徑，因為它的作用是在磁體之間提供用於磁通量回 路的返迴路線。在檢查裝置的一個實例中，環形排列的傳感器(未示出)將在與管壁接觸的環形 磁體之間安裝在本體上。在存在缺陷的情況下，一些磁通量從管壁洩漏出來並通過一個或 若干傳感器進行檢測。在US 4，447，777中描述了上述方案的實例。其它實例可在管道成線性、稍微 彎曲或不彎曲的情況下使用，磁體可以是定形的，並且甚至不接觸管壁(參見，例如US 6，198，277)。圖1所示的裝置只是MFL技術一個可能的實例。在另一實例中，中心本體可分 為沿軸向延伸的部段並脫離中間懸置機構安裝。這避免了對於前述實例的柔性通量耦合 器的需要，允許使用更短、柔性更小的部件來提供替代的磁耦合。此類裝置的實例可在US4, 105, 972,US4, 310, 796,US 5，864，232 和 US 6，762，602 中找到。所有這些實例依賴於具
有安裝在鐵磁性磁條或返迴路徑的兩端上的相對地極化的磁體的磁化組件。除了使用軸向磁場的MFL檢查以外，還可通過沿圓周(圍繞管)方向磁化管壁來 實現橫向磁場檢查。

發明內容
最一般而言，本發明的目的在於將附加的永磁體安裝在用於內置式管檢查工具 的磁化組件上，以與常規的同尺寸工具相比增強管壁中的磁通量(例如，增加磁通量的密 度)。增加的通量密度可容許工具對更厚的管壁、更小的管直徑以及多直徑管道網絡進行可 靠的檢查。 根據本發明，提供了 一種用於內置式管檢查工具的磁化裝置，該磁化裝置包括鐵 磁性基部部件；安裝在基部部件上的在空間上分離的位置處的一對驅動磁體，該磁體的磁 化方向分別朝向和遠離基部部件在彼此相對的方向上延伸以形成磁迴路，該磁迴路包括穿 過基部部件的位於驅動磁體之間的通量路徑；以及通量增強磁體，其鄰近驅動磁體中的一 個或兩個而安裝在基部部件上並且具有與磁通量在通量路徑上的方向大致對準的磁化方 向，該通量增強磁體磁耦合到相鄰的驅動磁體上用以驅動圍繞磁迴路的通量。在通量增強磁體與驅動磁體之間的磁耦合優選發生在基部部件表面上的位置，其 中，在用於管道檢查工具的常規磁化組件方面認為需要磁隔離用以避免短接磁迴路。一定 程度上有悖於直覺的是，已發現在該點包括磁體實際上增加了迴路中的通量，其中，通量存 在於磁化裝置外部。因此，通量增強磁體可構造成用以增強在磁化裝置外部由磁迴路所呈 現的磁場的量度(magnitude)，即提供磁化裝置的磁化性能方面的明顯增加。例如，有限元模擬(FEM)和實際實例表明，使用上述布置與不具備通量增強磁體 的磁化裝置相比可將管壁中的磁場增加50%到200%之間。增加的實際量度可取決於幾何 形狀和管壁厚度。文中用語「鐵磁性」用來描述能夠呈現磁性極化的材料，即可有助於磁通量迴路的 材料。鐵磁性材料的一個實例可為軟鋼。用語「磁體」在文中用來描述永久磁化的材料，即 在缺乏外部磁場的情況下呈現磁性極化的材料。驅動磁體可安裝在基部部件上沿著它們的磁化方向遠離該基部部件突出。用語 「在空間上隔離」意思是驅動磁體在基部部件上彼此物理遠離地定位。磁體之間的空間可收 容用於內置式管檢查工具的傳感器。磁化裝置可包括一對向外延伸的通量耦合器，各通量耦合器均安裝在相應的驅動 磁體上並設置成接合管壁以將來自其相應磁體的磁通量耦合到管壁中。通量耦合器可以是 柔性的，例如半剛性的。這在磁化裝置相對於檢查工具固定的情況下可用於適應在管的形 狀或曲率方面的變化。通量耦合器可以是鐵磁性的，例如軟鋼、毛束。為了優化通量增強效果，在驅動磁體與基部部件之間的界面(即，表面邊界)可與 在通量增強磁體與其相鄰的驅動磁體之間的磁耦合區域中位於通量增強磁體與基部部件 之間的界面對準。通量增強磁體可安裝在驅動磁體之間並磁耦合到兩個驅動磁體上。換句話說，通 量增強磁體可安裝在磁迴路內。
通量增強磁體可以是模塊式的，S卩，它可以包括一對在空間上分離的磁性模塊，各 個磁性模塊均鄰近相應的驅動磁體而安裝在磁迴路內。基部部件可包括定位在模塊之間的 連結部分，用以提供用於通量經過其間的最佳路徑。通量耦合磁體可覆蓋基部部件的位於驅動磁體之間的所有外表面，例如，用以防 止或最大限度地減少從基部部件的通量洩漏。磁化裝置可具有形成在延伸於驅動磁體之間的外表面中的凹部，該凹部可在通量 增強磁體與其相鄰的驅動磁體之間的磁耦合區域中從通量增強磁體的外表面向後縮進。該 凹部可設置成用以容置用於內置式管檢查工具的一個或多個傳感器。該凹部以上述方式定 位用以最大限度地減小其對通量增強磁體的功能的影響。該凹部可存在於一對磁性模塊之 間，其中，該通量增強磁體是模塊式的。例如，該凹部可形成在基部部件的連結部分中。優 選而言，該凹部的底部定位成用以確保模塊通過沿它們的磁化方向延伸的一塊鐵磁性材料 連結。在其它實施例中，凹部可形成在通量增強磁體本身中，例如，在其中該磁體延伸跨過 基部部件的位於驅動磁體之間的外表面。驅動磁體中的一個或兩個可由兩個或多個子構件組成。例如，驅動磁體中的一個 或兩個可包括界面區段，其在與通量增強磁體磁耦合的區域安裝在基部部件上；以及主 要區段，其靠近界面區段安裝在基部部件上，其中，界面區段具有比主要區段更高的矯頑磁 性。在與通量增強磁體的界面處的較高矯頑磁性可通過防止、減少或最大限度地減少驅動 磁體由於通量增強磁體的垂直磁場的接近引起的消磁而最大限度地減少該區域中的通量 洩漏。各驅動磁體均可安裝在基部部件上的殼體中，例如用以向組件提供單獨使用磁體而 不可能獲得的結構強度。類似的是，通量增強磁體可安裝在殼體中的基部部件上。為了確 保在驅動磁體與通量增強磁體之間的磁耦合，各殼體可在這些磁體之間的邊界處包括鐵磁 性材料。殼體可在其它部位包括非磁性材料，例如，用以防止磁迴路的短接。驅動磁體的形狀可選擇成進一步增強磁通量。例如，一個或兩個驅動磁體的磁化 方向上的厚度可隨著離開通量增強磁體的距離而增加。這可增加組件的起磁力並向組件外 部的磁迴路所產生的磁場提供額外的幫助。驅動磁體的厚度的增加可通過基部部件的厚度 的減小來適應。換句話說，基部部件可朝組件的端部逐漸變細。上述發明可應用於常規的縱向中心本體布置和分段式本體布置。例如，基部部件 可為伸長本體，具有本體軸線(例如，中心軸線)，並且設置成在其沿著管道的軸線的方向 上、關於本體軸線徑向延伸的驅動磁體的磁化方向上和與本體軸線對準的通量增強磁體的 磁化方向上移行。對於中心本體布置而言，本體可設置成與管道同軸並且驅動磁體和通量增強磁體 可呈現關於本體軸線旋轉對稱。在一個實施例中，驅動磁體和通量增強磁體可為設置在本 體上的環形元件。對於分段式本體布置而言，基部部件可包括多個圍繞磁化裝置軸線安裝並平行於 其延伸的周向分離的部段。各個基部部件均可在其上安裝有如上所述的一對驅動磁體和通 量增強磁體。磁性元件的布置優選具有關於磁化裝置軸線的旋轉對稱。這可有利於在管壁 中產生均勻磁場。各部段均可經由懸置機構安裝在工具本體上。本發明還可應用於常規的橫向磁場布置。換句話說，雖然縱向布置可在沿著本體 軸線的方向上使驅動磁體在空間上分離，但在橫向布置中，驅動磁體可在圍繞本體圓周的
6方向上在空間上分離，且通量增強磁體的磁化方向可關於本體軸線橫向延伸。在另一方面，本發明可提供用於沿著管道軸線移行的內置式管檢查工具，該工具 包括磁化裝置，該磁化裝置具有鐵磁性基部部件；安裝在基部部件上在空間上分離的位 置處的一對驅動磁體，磁體的磁化方向關於管道軸線沿徑向延伸並且在彼此相對的方向上 延伸，以形成包括穿過基部部件的在驅動磁體之間的通量路徑的磁迴路；以及通量增強磁 體，其鄰近驅動磁體中的一個或兩個而安裝在基部部件上並且具有與磁通量在通量路徑上 的方向大致對準的磁化方向，該通量增強磁體磁耦合到相鄰的驅動磁體上用以驅動圍繞磁 迴路的通量。該磁化裝置可包括任何上述特徵。例如，該磁化裝置可包括一對沿徑向延伸的通 量耦合器，各通量耦合器均安裝在相應的驅動磁體上並設置成接合管壁以將來自其相應磁 體的磁通量耦合到管壁中。該內置式管檢查工具可為中心本體類型，例如，在其中基部部件包括平行於管道 軸線延伸的本體並且驅動磁體和通量增強磁體作為環形本體設置在基部部件上。作為備 選，內置式管檢查工具可具有分段的本體類型，例如，在其中磁化裝置作為圍繞管道軸線安 裝並平行於其延伸的多個周向分離的部段進行設置。該內置式管檢查工具可具有橫向類 型，例如，在其中驅動磁體可在圍繞本體圓周的方向上在空間上分離並且通量增強磁體中 的磁化方向關於本體軸線沿橫向延伸。


下面參照

本發明的實例，在附圖中圖1是穿過用於內置式管檢查工具的常規中心本體型磁化裝置的截面示意圖，並 且已在上文說明；圖2是圖1所示的磁化裝置當其插入管內時的磁性勢能的等高線圖，並且也已在 上文描述；圖3是穿過作為本發明的第一實施例的用於內置式管檢查工具的中心本體型磁 化裝置的截面示意圖；圖4是圖3所示的磁化裝置當其插入管內時的磁性勢能的等高線圖；圖5是用於具備和不具備通量增強磁體的磁化裝置的軸向管壁輪廓的圖形對比；圖6是穿過作為本發明的第二實施例的用於內置式管檢查工具的中心本體型磁 化裝置的截面示意圖；圖7是穿過作為本發明的第三實施例的用於內置式管檢查工具的中心本體型磁 化裝置的截面示意圖；圖8是穿過作為本發明的第四實施例的用於內置式管檢查工具的中心本體型磁 化裝置的截面示意圖；圖9是作為本發明的第五實施例的用於內置式管檢查工具的分段式本體型磁化 裝置的透視圖；圖10是根據圖9所示的磁化裝置的一個部段的透視圖；以及圖11是穿過作為本發明的第六實施例的用於內置式管檢查工具的橫向型磁化裝 置的截面示意圖。
圖3顯示了體現本發明的磁化裝置20的第一實例。本實施例為與圖1所示的常 規磁化組件相似的中心本體型布置。磁化裝置20包括鐵磁性材料(例如，軟鋼)的中心本 體(S卩，基部部件)21，且環形驅動磁體22圍繞各端固定。磁體22在各端的磁化方向(DOM) 彼此相對，如通過相應箭頭31、32所示。各驅動磁體均封閉在包括頂板25和端板26的殼 體中。殼體提供對驅動磁體的保護和對安裝在各磁體上的元件提供結構支承。鐵磁性安裝 板24固定在各個驅動磁體22上以接納相應的鐵磁性通量耦合器23，例如，包括柔性軟鋼毛 束。通量耦合器23設置成將來自驅動磁體22的通量耦合到管壁中並提供對管中裝置的懸 置。頂板25是鐵磁性的，用以容許將來自其驅動磁體的磁場傳送到通量耦合器23。為了防 止磁體22的短接，側板26由非磁性材料製成。磁化裝置以與以上關於圖1所述相同的方式工作。主要區別是設有附加的環形磁 體27，其在環形驅動磁體22之間安裝在中心本體21上並在軸向(平行於中心本體21的 軸線，如箭頭33所示)上磁化。該附加磁體，下文稱為通量增強磁體，在迴路中提供附加的 磁通量源。該附加的管形磁體27可能看上去有悖於直覺，因為人們可能預期它由中間軟鋼 本體21短接。然而，磁性勢能的有限元模擬顯示，在通量增強磁體27的各端處存在驅動磁 體22能夠抑制這種效應並防止通量順著中心本體21回到其自身上。通量增強磁體27不 僅提供在磁迴路中的附加磁通量，而且有助於阻擋通量從驅動磁體22洩漏回到本體上。在 常規布置中，這種洩漏通過空氣進行耦合；在本發明中，通過定位通量增強磁體27使其覆 蓋驅動磁體的邊緣而阻擋該洩漏。換句話說，驅動磁體平行於它們的磁化方向延伸的邊緣 由通量增強磁體界定。總之，這種新型布置增加了裝置的磁通量輸出。各驅動磁體22均具有兩個構件塊。由於靠近通量增強磁體27在與中心本體21 的接合處的內轉角處存在高消磁磁場，故驅動磁體可在該位置包括界面部分，該界面部分 相比於定位在通量耦合器下方的主要部分具有更高的矯頑磁性。矯頑磁性更高的界面部分 可減少或克服任何消磁損失。兩塊式構造可提供磁強度(即，最大限度地增大可用來驅動 磁迴路的通量密度)與消磁阻力之間的優化平衡，這可通過保持對磁化方向的更緊密控制 而間接影響磁強度。矯頑磁性更高的材料(其磁性不可能與主要部分一樣強)可起到緩衝 器的作用以吸收任何消磁作用而自身不會消磁。在其它實施例中，可使用既呈現期望的磁 強度又呈現消磁阻力的單一材料。通量增強磁體27由薄的保護護套28覆蓋。該護套由非磁性材料製成。護套可保 護磁體27並且將磁體27與可安裝在其上的感測構件(未示出)磁性隔離。由於永磁體22、27 —般可由脆性材料製成，故它們不可能適合用作結構構件，因 此存在殼體和保護護套。用於這些結構的材料必須謹慎地選擇，以確保磁體與管壁耦合器 之間良好的磁連通性，但沿側面必須由非磁性材料製成以防止磁短路。圖4顯示了用於管內的第一實施例的磁性勢能線的等高線圖。與圖2所示的圖相 比，可以看到存在通量增強磁體能夠補充和推動通量通過相鄰的鋼構件。圖4所示的磁性勢能圖用來顯示磁性勢能的通量線或分布。圖5定量地示出了本 發明的優越性。圖5是對於不具備通量增強磁體(虛線)的常規磁化裝置和具備根據本發 明的通量增強磁體(實線)的磁化裝置而言在管壁中磁場的軸向分量的圖示。豎直軸線代
8表磁場量度(在任意單元中)，而水平軸向則代表沿管的距離。磁場量度的峰值出現在通量 耦合器之間，在其中可定位MFL傳感器。圖5顯示了在峰值區域中，磁場增加了大約200%。 此種磁場方面的改善允許管壁飽和的可信度增加以及更加可信和準確的檢查。所對比的兩 個方案具有相同的軸向長度、相同的中心本體直徑，以及跨過徑向磁體的相同外徑。唯一區 別是包括阻擋磁體。上述發明的原理可應用於其它實施例，下面進行說明。圖6是穿過作為本發明的第二實施例的中心本體型磁化裝置40的截面圖。對於 圖6中執行與圖3中的那些構件相同的功能的構件給出相同的參考標號。在本實施例中， 中心本體21在驅動磁體22下方逐漸變細，即呈錐形。驅動磁體22 (具體而言為各個驅動 磁體的主要部分)裝配在逐漸變細的本體上。結果，驅動磁體的徑向厚度朝它們相應的端 板26增加。這種加厚的目的是增加組件在該區域中的起磁力並且有助於管壁磁場的額外 增加。圖7是穿過作為本發明的第三實施例的中心本體型磁化裝置42的截面圖。對於 圖7中執行與圖3中的那些構件相同的功能的構件給出相同的參考標號。在本實施例中， 通量增強磁體37包括形成其外表面中的凹部38。換句話說，通量增強磁體37的外徑在其 中間區段上縮小。這種變薄的目的可能是容置工具上的傳感器和/或其它檢查電子元件。 FEM可用來確定在其中凹部為用於接納傳感器等的合適尺寸的構造，而通量增強磁體仍賦 予磁場強度方面的充分增加。圖8是穿過作為本發明的第四實施例的另一中心本體型磁化裝置44的截面圖。 對於圖8中執行與圖3中的那些構件相同的功能的構件給出相同的參考標號。在本實施例 中，通量增強磁體47包括兩個在空間上分離的磁性模塊。各模塊均在緊鄰相應驅動磁體 22的區域中定位在磁迴路內。驅動磁體22的邊緣因此仍由通量增強磁體47所覆蓋以防 止通量洩漏。為了有利於在模塊之間的磁連通，中心本體21可在模塊之間包括加厚的條帶 (band)，其起到在它們之間提供磁連通的連結部分的作用。連結部分的外表面可從模塊外 表面向後縮進，以提供用途與以上所述相同的凹部38。FEM可用來確定用於模塊的提供起 磁力的構造(特別是軸向長度)，以賦予磁場強度方面的充分增加。關於圖3、圖6、圖7和圖8描述的實施例基於中心本體設計。然而，相同的原理可 應用於分段式磁化裝置。圖9顯示了作為本發明的另一實施例的分段式磁化裝置50的透 視圖。在分段式布置中，中心本體布置的圓柱形對稱由於本體被劃分為多個離散部段48而 中斷。磁化裝置50仍可呈現關於部段48圍繞其設置的工具軸線而旋轉對稱。各部段48 均包括平行於工具軸線延伸的鐵磁性基部部件51 (例如，襯條)。為了接近中心本體布置， 各部段48均具有一對驅動磁體52 (圖9中不可見)，其安裝在基部部件51的各端處並且具 有關於工具軸線沿徑向延伸並彼此在相對的方向上延伸的磁化方向。與上述實施例相似， 鐵磁性安裝板54固定在封閉磁體的各個驅動磁體52上或結構支承外殼(未示出)上。通 量耦合器53安裝在各個安裝板上。保護性塗層58在通量耦合器53之間的區域中覆蓋通 量增強磁體和/或基部部件51。圖9中的三維透視圖揭示了實施例的一些細節，故在圖10中示出了已移除通量耦 合器53的單個磁化裝置部段。這裡，驅動磁體52示出為嵌入在結構包殼56內，安裝在基 部部件51上。單個襯條。通量增強磁體57安裝在驅動磁體52之間，例如在軸向端部處並
9沿著該部段的側面也嵌入在提供結構支承的包殼中。圖10所示的組件還顯示了形成在包殼56中的安裝孔59和形成在通量增強磁體 的本體內的槽縫60，其用來將該部段附接到工具或其它構件如通量耦合器、傳感器和外部 電子元件上。在該分段的實施例中以如下事實證明了磁迴路的穩健性例如通過磁體以包 殼壁的厚度物理分離所造成的通量路徑的中斷基本上不會影響本發明的操作或本發明所 提供的益處。圖11顯示了應用於橫向型磁化裝置的發明，S卩，在其中相比於由前述實施例所分 配的軸向磁場，管壁在相對於工具軸線的圓周方向上被磁化。圖11是穿過定位在管壁78 內的橫向型磁化裝置70的截面圖。在本實施例中，橫向型磁化裝置70結合了四極布置，但相同的原理可應用於雙極 布置或任何其它多極布置。橫向型磁化裝置70具有中心本體(基部部件)71 ；圖11的示圖沿著本體軸線。四 個驅動磁體72在空間上分離的位置處安裝在本體71上。驅動磁體72是徑向極化的，且相 鄰的磁體在彼此相對的方向上極化，如相應箭頭79、80所示。頂板75固定在各驅動磁體上 以保護它並提供對於其上安裝了柔性通量耦合器73的鐵磁性安裝板74的結構支承。這些 元件具有與上述縱向布置上相似命名的零件對應的功能。通量增強磁體77在各對相應的 驅動磁體72之間安裝在本體71上。各通量增強磁體由於驅動磁體72所產生的磁迴路而 在與本體中的通量相同的方向上在周向上極化。保護性塗層76覆蓋位於各對相鄰的通量 耦合器73之間的通量增強磁體77。
權利要求
一種用於內置式管檢查工具的磁化裝置(20，40，50，70)，所述磁化裝置包括鐵磁性基部部件(21，51，71)；一對驅動磁體(22，52，72)，其安裝在所述基部部件上的在空間上分離的位置處，所述磁體的磁化方向分別朝向和遠離所述基部部件沿彼此相對的方向延伸用以形成磁迴路，所述磁迴路包括穿過所述基部部件的位於所述驅動磁體之間的通量路徑；以及通量增強磁體(27，37，47，57，77)，其鄰近所述驅動磁體中的一個或兩個而安裝在所述基部部件上並且具有與所述通量路徑的磁通量的方向大致對準的磁化方向，所述通量增強磁體磁耦合到相鄰的驅動磁體，用以驅動圍繞所述磁迴路的通量並從而增強由所述磁化裝置外的磁迴路所呈現的磁場的量度。
2.根據權利要求1所述的磁化裝置(20，40，50，70)，其特徵在於，所述磁化裝置包括 一對向外延伸的通量耦合器(23，53，73)，各通量耦合器均安裝在相應的驅動磁體(22，52， 72)上並設置成接合管壁以將來自其相應磁體的磁通量耦合到所述管壁中。
3.根據權利要求1所述的磁化裝置(20，40，50，70)，其特徵在於，位於所述驅動磁體 (22，52，72)與所述基部部件(21，51，71)之間的界面與在所述通量增強磁體與其相鄰的驅 動磁體之間的磁耦合區域中位於所述通量增強磁體(27，37，47，57，77)與所述基部部件之 間的界面對準。
4.根據權利要求1所述的磁化裝置(20，40，50，70)，其特徵在於，所述通量增強磁體 (27，37，47，57，77)安裝在所述驅動磁體(22，52，72)之間並且磁耦合到兩個所述驅動磁體。
5.根據權利要求1所述的磁化裝置(20，40，50，70)，其特徵在於，所述磁化裝置具有 形成在延伸於所述驅動磁體(22，52，72)之間的外表面中的凹部，所述凹部(38)在所述通 量增強磁體與其相鄰的驅動磁體之間的磁耦合區域中從所述通量增強磁體(27，37，47，57， 77)的外表面向後縮進。
6.根據權利要求1所述的磁化裝置(20，40，50，70)，其特徵在於，驅動磁體(22，52，72) 中的一個或兩個包括界面區段，其在與所述通量增強磁體(27，37，47，57，77)磁耦合的區 域處安裝在所述基部部件(21，51，71)上；以及主要區段，其靠近所述界面區段而安裝在所 述基部部件上，所述界面區段具有高於所述主要區段的矯頑磁性。
7.根據權利要求1所述的磁化裝置(20，40，50，70)，其特徵在於，所述基部部件(21， 51,71)為具有中心軸線並設置成在其沿管道的軸線的方向上移行的伸長本體，所述驅動磁 體(22，52，72)的磁化方向關於所述本體軸線沿徑向延伸。
8.一種用於沿著管道軸線移行的內置式管檢查工具，所述工具包括磁化裝置(20，40， 50，70)，所述磁化裝置具有鐵磁性基部部件(21，51，71)；一對驅動磁體(22，52，72)，其安裝在所述基部部件上的在空間上分離的位置處，所述 磁體的磁化方向關於所述管道軸線沿徑向延伸並且沿彼此相對的方向延伸用以形成磁回 路，所述磁迴路包括穿過所述基部部件的位於所述驅動磁體之間的通量路徑；以及通量增強磁體(27，37，47，57，77)，其鄰近所述驅動磁體中的一個或兩個而安裝在所述 基部部件上並且具有與磁通量在所述通量路徑上的方向大致對準的磁化方向，所述通量增 強磁體磁耦合到所述相鄰的驅動磁體用以驅動圍繞所述磁迴路的通量。
9.根據權利要求8所述的內置式管檢查工具，其特徵在於，所述磁化裝置(20，40，50， 70)包括一對沿徑向延伸的通量耦合器(23，53，73)，各通量耦合器均安裝在相應的驅動磁 體(22，52，72)上並且設置成接合管壁以將來自其相應磁體的磁通量耦合到所述管壁中。
10.根據權利要求8所述的內置式管檢查工具，其特徵在於，所述基部部件(21，51，71) 包括平行於所述管道軸線延伸的本體，以及所述驅動磁體(22，52，72)和所述通量增強磁 體(27，37，47，57，77)作為環形本體設置在所述基部部件上。
全文摘要
本發明涉及磁化組件。具體而言，提供了一種用於管道檢查工具的磁化裝置(20，40，50)。該磁化裝置包括鐵磁性基部部件(21，51)、安裝在基部部件上的在空間上分離的位置處的一對驅動磁體(22，52)，以及鄰近一個或兩個驅動磁體而安裝在基部部件上的通量增強磁體(27，37，47，57)。該對驅動磁體的磁化方向分別朝向和遠離基部部件在彼此相對的方向上延伸用以形成磁迴路，該磁迴路包括穿過基部部件的位於驅動磁體之間的通量路徑。通量增強磁體具有與通量路徑上的磁通量的方向大致對準的磁化方向，通量增強磁體磁耦合到相鄰的驅動磁體，用以驅動圍繞磁迴路的通量並從而增強由磁化裝置外的磁迴路所呈現的磁場的量度。
文檔編號G01N27/82GK101901666SQ20101017686
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月7日 優先權日2009年5月7日
發明者P·A·蒙德爾 申請人:Pii有限公司