本发明属于连续油管缺陷检测领域，具体涉及一种适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置。
背景技术：
1、连续油管 (coiled tubing，简称 ct) 是由许多条上百米的柔性管，通过对焊或斜焊工艺焊接而成的几百米至几千米长的无接头连续管。具有管径小、挠性好、成本低、效率高、节省作业时间、减少地层伤害等优点，目前广泛应用于油气田修井、钻井、完井、测井、采油、集输和增产等作业。受高压、频繁弯-直、轴向拉伸等复杂载荷的联合作用，连续油管易产生早期的微观疲劳塑性变形，形成应力畸变区域，随着塑性变形不断累积，最终导致连续油管突发性失效。因此，通过对应力畸变区域的准确检测和识别，在疲劳破坏早期发现连续油管失效风险，为连续油管剩余寿命预测和使用决策提供支撑，对于进一步提高连续油管剩余寿命预测准确性，保障连续油管作业安全，减少使用维护成本具有重要意义。
2、目前，国内外尚缺乏一种适用于多尺寸连续油管应力畸变的在线检测装置。现有的检测方法多依赖于人工巡检或停机检测，存在检测效率低、准确性差、对生产影响大等问题。此外，一些国外公司虽然提供了连续油管在线检测服务，但服务价格昂贵，且设备不对外出售，难以满足国内市场的实际需求。
技术实现思路
1、基于上述背景技术存在的问题，本发明提出了一种适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，解决了现有的连续油管应力畸变检测方法多依赖于人工巡检或停机检测，存在检测效率低、准确性差、对生产影响大等问题。
2、本发明的实施例是这样实现的：
3、本发明实施例提供了一种适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，其包括箱体和数据采集分析模块，所述箱体宽度方向的两侧侧面分别设置有供待检测连续油管通过的油管进口和油管出口；箱体内沿所述油管进口和油管出口连线的长度方向依次设置有与所述数据采集分析模块电性连接的速度位移检测装置、磁信号检测装置和壁厚椭圆度检测装置；
4、所述速度位移检测装置用于对待检测连续油管检测其运动速度与位移并将检测出的运动速度与位移传递至数据采集分析模块；
5、所述磁信号检测装置包括磁化模块和检测模块，所述检测模块包括呈圆环筒状结构的探头安装筒，所述探头安装筒的内部供待检测连续油管通过，探头安装筒上设置有多个与数据采集分析模块电性连接的磁信号检测探头；所述检测模块包括两块设置于探头安装筒轴向两侧的高均匀度通电磁芯，两块所述高均匀度通电磁芯分别位于待检测连续油管径向方向的两侧；
6、所述壁厚椭圆度检测装置用于对待检测连续油管检测其椭圆度和壁厚并将检测出的运动速度与位移传递至数据采集分析模块。
7、本发明中的适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置基本原理为：在需要对待检测连续油管进行应力畸变检测时，首先将待检测连续油管的一端穿过油管进口进入到速度位移检测装置、磁信号检测装置和壁厚椭圆度检测装置，其中速度位移检测装置对待检测连续油管的运动速度与位移进行检测，磁信号检测装置对待检测连续油管的应力畸变区域进行准确在线检测和识别，壁厚椭圆度检测装置对待检测连续油管的椭圆度和壁厚进行检测，使得使用者最直观的了解连续油管的性能状态，为分析连续油管的失效和报废提供科学依据，保障连续油管作业安全，减少使用维护成本，解决了现有的连续油管应力畸变检测方法多依赖于人工巡检或停机检测，存在检测效率低、准确性差、对生产影响大等问题。
8、作为上述实施例的可选方案，所述探头安装筒上环向贯穿设置有多个安装槽，每个所述安装槽的长度方向均朝向探头安装筒的径向方向，每个安装槽的尾端均设置有一块盖板，安装槽的头端设置有限位凸台；
9、每个安装槽内均滑动设置有一个探头架，每个所述探头架的尾端设置有一个与所述限位凸台接触的限位块，探头架的尾端与所述盖板之间设置有第一圆柱弹簧；探头架的头端穿过安装槽且位于探头安装筒的内部，探头架的头端安装有一个所述磁信号检测探头和一个顶丝钢珠；所述顶丝钢珠的外轮廓与待检测连续油管外壁接触，磁信号检测探头与待检测连续油管外壁之间设置有间距。探头架滑动设置在安装槽内，不仅可以适应不同外径的待检测连续油管，而且由于第一圆柱弹簧的设置，使得探头架的头端上的顶丝钢柱可以始终与待检测连续油管的外壁接触，且磁信号检测探头与待检测连续油管外壁之间设置有间距，使磁信号检测探头与待测连续油管在安全的前提下保持紧凑的距离使检测结果更加精准。限位凸台与限位块，可以限制探头架朝向探头安装筒移动的最大位移，避免探头架滑出安装槽。同时磁信号检测探头设置在探头架的头端且位于探头安装筒的内部，可以使磁信号检测探头免除油污、油泥等外界因素的干扰。盖板的设置，可以将整个探头架固定在安装槽内且盖板可以选用信号屏蔽材料制作，起到屏蔽信号的作用，避免磁信号检测探头遭受外界因素的干扰影响检测准确度。
10、作为上述实施例的可选方案，所述探头安装筒上环向贯穿设置有18个所述安装槽，18个安装槽平均分为3组，3组安装槽沿探头安装筒的长度方向间隔均匀布置；每组中的6个安装槽以探头安装筒的轴线为中心环向均匀布置；相邻两组安装槽的相位差为20°。上述设置，使得磁信号检测探头在探头安装筒上交错式分布，可以完全覆盖不同管径的待检测连续油管表面，磁信号检测探头覆盖面完整检测效果准确。
11、作为上述实施例的可选方案，所述速度位移检测装置包括两个对称间隔设置的安装台，两个所述安装台设置于所述箱体内且靠近所述油管进口；待检测连续油管位于两个安装台之间；
12、每个安装台内均滑动连接有滑柱，所述滑柱的尾端与安装台之间设置有第二圆柱弹簧，滑柱的头端设置有u型块，所述u型块内通过转轴转动设置有用于与待检测连续油管外壁接触的测速轮，测速轮与转轴固定连接；
13、滑柱与安装台滑动连接，可以调整两个测速轮之间的间距以适配不同管径的检测连续油管。
14、每个安装台的一侧均设置有安装支架，所述安装支架上设置有滑槽和与所述数据采集分析模块电性连接的编码器，所述编码器上设置有与所述滑槽滑动配合的滑板，编码器的输入轴通过连接轴与所述转轴固定连接；编码器的滑动方向与所述滑柱的滑动方向同向。
15、在速度位移检测装置对待检测连续油管进行运动速度与位移检测时，待检测连续油管位于两个安装台之间，第二圆柱弹簧推动滑柱朝向待检测连续油管方向移动直至u型块上的测速轮与待检测连续油管外壁接触，而运动的待检测连续油管带动测速轮转动，而转动的测速轮又通过转轴和连接轴带动编码器转，编码器获取待检测连续油管的运动速度与位移。同时编码器可以通过滑板在安装支架滑动，使得编码器跟随测速轮在竖直方向上位移。
16、作为上述实施例的可选方案，所述壁厚椭圆度检测装置包括设置于所述箱体内且靠近所述油管口的探头座，所述探头座内设置有供待检测连续油管通过的通道，探头座上设置有多个与所述数据采集分析模块电性连接的电磁超声测厚探头和激光轮廓探头。
17、作为上述实施例的可选方案，所述探头座为横截面为正六边形的中空柱状结构，探头座的每面侧壁上均贯穿设置有一个所述电磁超声测厚探头和一个所述激光轮廓探头，每个电磁超声测厚探头和激光轮廓探头的探测端均位于探头座的内部。
18、作为上述实施例的可选方案，所述箱体内设置有制冷装置，所述制冷装置包括多个围绕两块所述高均匀度通电磁芯布置的风扇。风扇用于对高均匀度通电磁芯进行降温，防止高均匀度通电磁芯发热过度影响工况，保证检测精准性。
19、作为上述实施例的可选方案，所述箱体包括上箱体和下箱体，所述上箱体和下箱体的一侧通过铰链铰接，上箱体的顶部设置有提手；上箱体和下箱体的两侧侧面上分别设置有所述油管进口和油管出口。
20、将箱体设置为相互配合的上箱体和下箱体，使得箱体打开更为方便，也便于速度位移检测装置、磁信号检测装置和壁厚椭圆度检测装置的安装和后续维修；提手的设置，可以便于携带拿取整个用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置。
21、作为上述实施例的可选方案，所述箱体上设置有与所述数据采集分析模块电性连接的显示模块。显示模块可以选用显示器，可以直观地显示出待检测连续油管检测的运动速度、位移、应力畸变、椭圆度和壁厚等信息，便于操作人员直接查看检测结果，操作人员可以根据检测结果分析出连续油管的失效和报废情况。
22、作为上述实施例的可选方案，所述箱体的四周侧壁上设置有多个散热孔，散热孔的设置，增加了箱体表面的散热面积，并与外部空气进行对流交换，帮助在线检测装置降低内部温度，以维持在线检测装置的正常运行温度。
23、本发明的有益效果是：1、本发明提供的一种适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，可在连续油管工作过程中进行在线检测，无需停机，可大大缩短检测时间，提高了检测效率。
24、2、本发明提供的本发明提供的一种适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，可适应不同管径的连续油管检测需求。
25、3、本发明提供的一种适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，可对连续油管的应力畸变进行实时监测和预警，及时发现潜在的安全隐患，且自动化程度高，减少人工干预，降低人为误差。
26、4、本发明提供的一种适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，磁信号检测探头在探头安装筒上交错式分布，可以完全覆盖不同管径的待检测连续油管表面，磁信号检测探头覆盖面完整检测效果准确。
1.一种适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，其特征在于，包括箱体和数据采集分析模块，所述箱体宽度方向的两侧侧面分别设置有供待检测连续油管通过的油管进口和油管出口；箱体内沿所述油管进口和油管出口连线的长度方向依次设置有与所述数据采集分析模块电性连接的速度位移检测装置、磁信号检测装置和壁厚椭圆度检测装置；
2.根据权利要求1所述的适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，其特征在于，所述探头安装筒上环向贯穿设置有多个安装槽，每个所述安装槽的长度方向均朝向探头安装筒的径向方向，每个安装槽的尾端均设置有一块盖板，安装槽的头端设置有限位凸台；
3.根据权利要求2所述的适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，其特征在于，所述探头安装筒上环向贯穿设置有18个所述安装槽，18个安装槽平均分为3组，3组安装槽沿探头安装筒的长度方向间隔均匀布置；每组中的6个安装槽以探头安装筒的轴线为中心环向均匀布置；相邻两组安装槽的相位差为20°。
4.根据权利要求1所述的适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，其特征在于，所述速度位移检测装置包括两个对称间隔设置的安装台，两个所述安装台设置于所述箱体内且靠近所述油管进口；待检测连续油管位于两个安装台之间；
5.根据权利要求1所述的适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，其特征在于，所述壁厚椭圆度检测装置包括设置于所述箱体内且靠近所述油管口的探头座，所述探头座内设置有供待检测连续油管通过的通道，探头座上设置有多个与所述数据采集分析模块电性连接的电磁超声测厚探头和激光轮廓探头。
6.根据权利要求5所述的适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，其特征在于，所述探头座为横截面为正六边形的中空柱状结构，探头座的每面侧壁上均贯穿设置有一个所述电磁超声测厚探头和一个所述激光轮廓探头，每个电磁超声测厚探头和激光轮廓探头的探测端均位于探头座的内部。
7.根据权利要求1~6任一所述的适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，其特征在于，所述箱体内设置有制冷装置，所述制冷装置包括多个围绕两块所述高均匀度通电磁芯布置的风扇。
8.根据权利要求1~6任一所述的适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，其特征在于，所述箱体包括上箱体和下箱体，所述上箱体和下箱体的一侧通过铰链铰接，上箱体的顶部设置有提手；上箱体和下箱体的两侧侧面上分别设置有所述油管进口和油管出口。
9.根据权利要求1所述的适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，其特征在于，所述箱体上设置有与所述数据采集分析模块电性连接的显示模块。
10.根据权利要求1所述的适用于多尺寸连续油管应力畸变在线检测装置，其特征在于，所述箱体的四周侧壁上设置有多个散热孔。
