CN112888940A - 一种金属管道缺陷检测的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于检测含液体金属管内壁缺陷的装置和方法。所述装置包括一个用于支撑所述装置的可收拢支撑结构，其中所述装置的轴线位于或靠近金属管的轴线；多个传感器，所述传感器用于检测来自金属管的磁场信号，所述传感器围绕金属管内壁的四周分散设置而不接触金属管内壁表面；一个处理模块，所述处理模块用于接收所述传感器检测的数据；和一个或多个电池模块，所述电池模块用于为所述传感器和所述处理模块供电。

Description

一种金属管道缺陷检测的方法和装置

技术领域

本发明涉及金属管道检查领域，特别是涉及一种金属管道缺陷检测的装置和方法。

背景技术

本申请要求2018年8月8日提交的题为“使用多种传感器组合来检测金属管道缺陷的方法和装置”的美国临时专利申请No.62/716,085的优先权，该申请通过引用合并于本申请。

金属管道的检测通常从管道内部进行。用于石油和天然气的钢质管道的检测技术发展已经非常成熟，可使用MFL(磁通量泄漏)，EM(电磁)和声学的方法。检测此类管道通常是通过内置在管道中的发射器和接收器来实现的。

而对于水和废水管道，通常没有可便利进入的检测点。并且，管道内阀门和其他部件的存在会阻止任何大直径检查工具通过管道。

此外，当检测工具的传感器在检测过程中接触管内壁时，传感器接触管内壁表面行进可能会对记录的信号产生杂散噪音。

发明内容

本申请涉及一种装置，当通过诸如弯管、阀和三通等管道部件时，所述装置可以收拢。所述装置可在管道内顺畅漂移。传感器安装在所述装置上且放置在管道内壁表面附近。当所述装置通过管道时，所述传感器保持稳定。所述装置可移动各种类型的传感器。

所述装置通过管道内液体的流动作为驱动力易于在管道中通过各种结构，例如上述的弯管和阀门。此外，所述传感器的放置方式也可以提高所测信号的精度，从而提高识别管道中缺陷位置的精度。

一方面，本申请公开了一种用于检测含液体的金属管内壁缺陷的装置，包括一个用于支撑所述装置的可收拢支撑结构，其中所述装置的轴线位于或靠近金属管的轴线；多个传感器，所述传感器用于检测来自所述金属管的磁场信号，所述传感器围绕金属管内壁的四周分散设置且不接触所述金属管内壁表面；一个处理模块，所述处理模块用于接收所述传感器检测的数据；和一个或多个电池模块，所述电池模块用于为所述传感器和所述处理模块供电。

另一方面，本申请公开了一种用于检测含液体金属管壁的方法，包括:将装置的轴线定位在金属管的轴线上或附近；设置多个金属磁记忆(MMM)传感器于所述装置上并围绕所述金属管内壁的四周而不接触所述金属管内壁表面；通过管道内的液体流动驱动所述装置；和检测从所述金属管壁产生的残余磁场信号。

现参考以下附图详细描述本申请的实施例。

附图说明

图1为本申请的一个实施例中装置的立体图；

图2为图1所示装置的侧视图；

图3为图1所示一个实施例中装有弹簧的支撑踏板或传感器踏板的装置局部立体图；

图4为图1所示本申请一个实施例中装置的传感器阵列的立体图；

图5为图4所示本申请一个实施例中传感器阵列内部结构的立体图；

图6为图4所示本申请另一个实施例中传感器阵列内部结构的立体图；

图7为图1所示在管道中使用时装置的传感器阵列组的正视图；

图8为使用图1中所示装置时示例性测试结果的示意图；

图9为图1所示装置的处理模块、传感器阵列组和电池模块的框图；

图10为图1所示一个实施例中装置的鼻部组件的局部立体图；和

图11为本申请另一个实施例中装置的正视图。

不同的附图中相同的标号表示相同的部件。

具体实施方式

受压金属材料产生的磁场可用于评估管道壁强度的损害，如美国专利8601875所公开，该专利的内容通过引用并入本文。当磁力计通过管壁变薄或因弯曲或基床沉降而受压的区域时，维拉里效应可能会出现异常。对于在金属管中使用维拉里效应，数据的解卷积或解码仍然是一个挑战。

如图1和图2所示的实施例，装置10可用于检测含有水或废水等液体的金属管的缺陷。金属管可以是球墨铸铁管、铸铁管或钢管。所述装置10可沿管道内部顺畅漂移。当管道内输送液体时，所述装置10可收拢并在管道内顺畅漂移。在整个通过管道检测过程中，所述装置10为安装在所述装置上的传感器提供了一个稳定的平台，使所述传感器稳定保持在靠近但不接触管道壁的位置上。

所述装置10包括一个或多个传感器阵列组20、一组或多组装置支撑结构30、一个处理模块40、一个或多个电池模块50、一个或多个牵引链60和一个鼻部组件70。各组传感器阵列组20和所述装置支撑结构30均牢固地安装在所述处理模块40、所述牵引链60或所述电池模块50的一端。

如图1和2所示，每个传感器阵列组20，包括第一组20a和第二组20b，并设有多个传感器踏板22。所述传感器踏板22可以是细长的塑料或金属条或板。每个传感器踏板22设有底端和顶端。如图3所示，每个传感器踏板22的底端设有踏板接头22a，每个传感器踏板22的踏板接头22a与弹簧模塑在踏板盘23上。

如图3所示，所述踏板盘23牢固地套设在位于所述处理模块40一端的套筒21上。所述踏板盘23包括多个踏板锚钉23a和踏板销23b。所述传感器踏板22的踏板接头22a可安装在所述踏板盘23的踏板锚钉23a上。所述踏板接头22a通过所述踏板销23b轴接到所述踏板锚钉23a。踏板弹簧22c可以安装在所述踏板销23b上，并且将所述传感器踏板22偏压至张开状态。当所述传感器踏板22处于张开状态时，所述踏板弹簧22c使所述传感器踏板22基本上垂直于所述装置10的轴AA(图2)。例如，所述传感器踏板22和轴线AA可形成在85°至95°范围内的夹角。在另一些例子中，所述传感器的踏板22和轴AA形成90°的夹角。当所述装置10通过管道内的部件，例如阀时，所述传感器踏板22可因受压于管道部件，例如所述传感器踏板22底端上方的一部分受压而折叠，从而形成与轴AA较小的夹角，例如0°-70°。这样，所述传感器阵列组20便可通过管道部件。当所述传感器踏板22被压缩或折叠时，所述弹簧22c处于压缩状态。当所述传感器踏板22通过管道部件后，弹簧回弹偏压所述传感器踏板22恢复张开状态。因此，所述传感器踏板22由于其和所述弹簧22c的轴接结构而在管道部件处折叠并且在其通过管道部件之后恢复到张开状态。

所述传感器踏板22的顶端固定安装有传感器阵列25。所述传感器阵列25可用例如安装在螺钉孔29a的螺钉安装到所述传感器踏板22的顶端。或在一些实施例中，可将所述传感器阵列25的一侧面粘贴到所述传感器踏板22顶端的一面。在一些实施例中，如图5和6所示，所述传感器阵列25包括多个传感器24。所述传感器踏板22上固定安装传感器阵列25的方式可使所述传感器阵列25保持在管道内壁表面的附近而不接触管道内壁。如图7的实施例中所示，所述传感器阵列25与管道内壁表面100之间的距离d在10cm-0.5cm的范围之内。如果所述传感器阵列25位于距离管道内壁表面较近但不接触表面100的地方，则所述传感器阵列25测得的磁场信号强度一般较强。

在图4-6的实施例中，所述传感器阵列25包括一对柔性臂26和一主体27。所述主体27包括连接器29。所述柔性臂26可由诸如聚氨酯的柔性材料制成。一对柔性臂26分别从所述主体27的相对两侧延伸形成大致直线的状态。所述柔性臂26与所述主体27共同盖住阵列设置的传感器24。在图5所示的实施例中，所述传感器24可以设置在柔性印刷电路板(PCB)24b上。所述传感器24的测量结果可经由所述柔性印刷电路板24b传输到连接器29。所述连接器29与所述柔性印刷电路板24b电连接。

在一些实施例中，如图6所示，所述传感器阵列25包括三个刚性PCB 24e，24f和24g以替代所述柔性印刷电路板24b。所述刚性PCB24e和24f设置在两个柔性臂26中，而所述刚性PCB24g设置在所述传感器阵列25的主体部分中。每个刚性PCB24e,24f和24g可以包括一个或多个传感器24。所述刚性PCB 24e、24f与所述刚性PCB24g电连接，所述刚性PCB24g与所述连接器29电连接。所述刚性PCB24e、24f和24g上的传感器24测量数据可传输到所述连接器29。

所述连接器29可与电缆连接。所述电缆直接或通过所述牵引链60a与所述处理模块40连接。来自所述柔性印刷电路板24b或所述刚性PCB24e、24f和24g的测量结果可以经由所述电缆传输到所述处理模块40进行处理。

如图7的实施例所示，所述传感器踏板22上的传感器阵列25在所述金属管内壁表面100的附近形成连续圆周分布。这样，所述装置可以在的一次行程中探测管壁的圆周。连续圆周分布是指一对柔性臂26的各末端26a均与相邻传感器阵列25的对应相邻末端26a相邻的状态。例如，在连续圆周分布中，相邻传感器阵列25的任何两个相邻末端26a之间的距离在0-0.3cm的范围之内。在一些实施例中，所述传感器踏板22以及每组传感器踏板22的传感器阵列25和传感器24基本上围绕所述踏板盘23均匀分布。所述装置10可包括一组或多组传感器踏板22，以在金属管内壁表面的附近形成连续圆周分布的传感器阵列25。所述传感器24可围绕管道表面100的圆周大致均匀分布。在图1的实施例中，所述装置10包括两个传感器阵列组20a和20b。由所述传感器阵列组20a和20b形成的传感器阵列25共同覆盖管道内壁表面的圆周。在一些实施例中，所述装置10可以仅包括一个传感器阵列组，只要该传感器阵列组的传感器阵列25可形成连续圆周分布即可。

所述传感器阵列25的两个柔性臂26的弹性降低了所述传感器阵列25在张开状态下卡在管道部件上的可能性。将所述传感器24放置在柔性臂26中降低了所述传感器24的噪声从而提高了识别缺陷在管壁上位置的准确性。同样，通过基于管道内径适当地选择所述传感器支撑踏板22的长度，使得所述传感器阵列25可位于管道内壁表面的附近，但不与管壁直接接触，这样可避免或基本上减少因所述传感器24与表面100刮擦而产生的噪声。这样，测量数据更准确地反映出金属管的金属损失或金属管壁的受力状态。因此，在柔性臂中设置所述传感器阵列25和传感器提高了识别管壁缺陷的准确性。

在图5和6的实施例中，所述传感器阵列25包括16个传感器。例如所述传感器阵列25中的两个相邻传感器24之间的距离可以是15mm。所述传感器阵列25内可设置更多或更少的传感器24。如果所述传感器阵列25包含更多的传感器24，则所述传感器阵列25可以产生具有更高分辨率的测量结果。为提高分辨率，可以将所述传感器24彼此靠近地放置。

所述传感器阵列25中的传感器24可以是电磁(EM)传感器、金属磁记忆(MMM)传感器或二者的组合。MMM传感器为磁力计，可用于利用维拉里效应定位管道缺陷。

在一些实施例中，在所述传感器阵列25或所述传感器阵列组20a和/或20b中可单独使用EM传感器。可对管道进行磁激励，例如通过由励磁机产生的磁场，由所述EM传感器测量在管道上激励磁场的强度。所述EM传感器测得的磁场强度可用于指示金属管壁的金属损耗程度。在金属管壁特定位置检测到的信号变化可提示在该位置的金属损失或缺陷。

在一些实施例中，在所述传感器阵列25或所述传感器阵列组20a或20b中可使用MMM传感器。在这种情况下，管壁不需要激励。所述MMM传感器可以用于测量管壁残余磁场的强度。测得的残余磁场可以提示金属管壁的受力情况，从而指示金属管壁的缺陷。如图8所示，在金属管壁的特定位置A，B，C检测到的磁场信号的变化提示了金属管壁在这些位置的受力变化或缺陷。在图6中，水平轴表示时间，垂直轴表示检测到的磁场信号的大小。位置C检测到的磁场信号幅度变化比位置A和B检测到的结果小，这可表明位置C的缺陷面积小于位置A和B的缺陷面积。

如果MMM传感器重复通过管道进行测量，则所述MMM传感器每次通过测得的数据基本相同。这种可重复性可用于从数据中删除错误的异常，例如异常情况是由于通过时受干扰引起的，那么数据将与其他相似的通过不同。因此，可将可重复性用于分析中，通过检查多次通过测得的数据差异，以减少所得数据的本底噪声。

在一些实施例中，所述传感器阵列25或所述传感器阵列组20a或20b可同时包含EM传感器和MMM传感器。在管壁受到磁场激励后，所述EM传感器可以测量金属管道激发的磁场强度，所述MMM传感器可以测量金属管道的残余磁场强度。所述EM传感器和所述MMM传感器的组合可用于更准确地检测和定位金属管道的缺陷位置。例如，所述MMM传感器还可以帮助排除由于相对于管壁的虚假运动而产生的电磁异常。所述EM传感器可在靠近管壁的地方工作，因此，在穿通过程中产生的数据可能会因细小的扰动而改变。所述EM传感器的异常现象和所述MMM传感器上出现或不出现异常现象在时间上的相关性，可用于帮助解释所述EM传感器出现异常的来源。

例如，如果由一些或所有EM传感器检测到的信号表明在通过特定位置L1处存在较大异常。而在相同的位置L1，如果所述MMM传感器上没有明显的异常，那么这表明可能由于所述MMM传感器检测到的信号稳定，所以所述装置10的EM传感器检测到的信号并没有受到干扰，所述EM传感器可能检测到了圆周接头。

或者，所述EM传感器在通过管道后没有检测到某一位置的异常，但所述MMM传感器检测到该位置有出现之前没有的异常。这种组合表明管道上可能出现了新的应力场，但是没有明显的金属损失与该应力相关。此类诊断信息可能对于管道操作员有用，他们随后可试图寻找检测到的应力来源。

所述装置10还包括至少两组或以上的支撑结构30。所述装置10可在所述传感器踏板22的前面和后面包括至少一组装置支撑结构30。因此，当所述装置10在管道内行进时，所述支撑踏板32维持所述装置10的稳定性。在图1和图2的实施例中，所述装置10包括四组装置支撑结构30a、30b、30c和30d。所述装置支撑结构30a位于所述传感器阵列组20a和20b的后面，所述装置支撑结构30b、30c和30d位于所述传感器阵列组20a和20b的前面。位于前方的30b和30c为所述传感器阵列组20a和20b提供了额外的支撑，并增加了所述装置10在管道内行进时的稳定性。

每组装置支撑结构30可包括多个轴接在所述踏板盘23上的支撑踏板32，如6个支撑踏板。在一些实施例中，多个支撑踏板32均匀地安装在所述踏板盘23上。每个支撑踏板32可以是细长的杆或板。每个支撑踏板32设有底端和顶端。与所述传感器踏板22类似，如前文所述以及图3所示，所述支撑踏板32的底端也可以设有踏板接头，并且可以与所述传感器踏板22相同的方式安装在所述踏板盘23上。一组支撑踏板32可以安装在踏板盘23上。类似于所述传感器踏板22，踏板弹簧23c偏压所述支撑踏板32到张开状态。当所述支撑踏板32处于张开状态时，弹簧偏压所述支撑踏板22使所述支撑踏板32与所述装置10后端的轴线AA形成一个锐角，例如所述支撑踏板32与所述轴线AA可形成在65°-85°范围内的夹角。在一些实施例中，所述支撑踏板22与所述轴线AA形成75°的夹角。

所述支撑踏板32除了比所述传感器踏板22长之外可具有与所述传感器踏板22相同的结构。所述支撑踏板32的尺寸可设置为张开状态时与管内壁表面接触。在一些实施例中，所述支撑踏板32的尺寸可按照管道直径确定其长度。一组装置支撑结构30中的支撑踏板32具有相同的长度。这样，所述支撑踏板32可使所述装置10位于管道中央。当所述装置10的轴线AA大致位于或接近管道的轴线时，所述装置10位于管道中央。所述支撑踏板32的长度设置使得所述支撑踏板32始终保持与管道内壁表面100接触。

与管道内壁表面100的接触以及所述支撑踏板32与所述装置10后端轴线AA成锐角的设置提高了所述装置10在管道内行进时的稳定性。

类似于所述传感器踏板22，当所述支撑踏板32通过管道部件，例如阀门时，管道部件向所述支撑踏板32的一部分施压使得所述支撑踏板32朝所述装置10的轴线AA收拢或折叠从而处于压缩状态。在压缩状态时，弹簧被压缩，并且支撑踏板22可通过管道部件的开口。当所述支撑踏板32通过管道部件后，弹簧回弹偏压所述支撑踏板22并回到初始张开状态以接触管道内壁表面100。

如图1所示，前组装置支撑结构30d可包括大致从所述支撑踏板32底端延伸的帆34。所述帆34可由诸如塑料或织物的柔性材料制成，并且可通过例如螺钉安装在所述支撑踏板32上。当前组装置支撑结构30d处于张开状态时，所述帆34张开形成能够容纳液体的形状，例如圆顶形帆。液体可以是水或废水。因此，当管中的液体流过处于张开状态的帆34时，液体在所述帆34上产生拖曳力。所述帆34继而拉动所述装置10随着液体的流动通过管道。在一些实施例中，所述装置10可以管道中以液体流速的90％-95％的速度行进通过管道。

所述装置10可包括用于获取、记录和处理所述传感器24检测数据的处理模块40。所述处理模块40可通过例如螺钉之类的紧固件安装在套筒上。如图9所示的实施例，所述处理模块40可包括处理器42、存储器44和接口电路46。可将所述处理器42、所述存储器44和所述接口电路46固定在防水且耐腐蚀的塑料或金属盒之中。所述接口电路46接收来自所述传感器阵列25的传感器24检测管道金属壁而得到的信号或数据。所述处理模块40可将测量的信号或数据存储在所述存储器44中以进行处理。所述处理器42控制所述接口电路46接收测量的信号，并且控制所述存储器44将测量信号存储到所述存储器44。所述处理器42还可处理测量信号或数据并确定管道的缺陷。在一些实施例中，所述存储器44中的测量数据可被输出到管道外的外部计算机，以便后续进一步分析。在一些实施例中，所述存储器44中的测量数据由所述处理器42进行实时处理。所述处理器42可以是中央处理单元(CPU)，所述存储器44可以是随机存取存储器(RAM)、闪存(用作辅助存储器)、ROM、PROM、EPROM和EEPROM存储器、动态随机存取存储器(DRAM)和快速CPU高速缓存存储器，例如静态随机存取存储器(SRAM)。

所述装置10可包括一个或多个电池模块50。所述电池模块50可通过所述处理模块40的主PCB向所述处理模块40和所述传感器阵列25中的传感器24供电。所述电池模块50可通过例如螺钉之类的紧固件安装在套筒上。如图9所示，所述电池模块50可包含一个或多个固定在防水且耐腐蚀的塑料或金属盒之中的电池52。所述电池52可以是锂离子(Li-ion)电池、镍镉(Ni-Cd)电池、镍金属氢化物(Ni-MH)电池和铅酸电池。

所述装置10可包括一个或多个牵引链60。所述牵引链60可如图1所示连接所述处理模块40与电池模块50a以及50b，或连接电池模块50a与电池模块50c。在一些实施例中，所述牵引链60可以是防水且耐腐蚀的塑料或金属链。所述牵引链60可容纳连接所述传感器阵列25的连接器29和所述接口电路46的电缆，并提供所述处理模块40与所述电池模块50a之间的电连接。所述牵引链60的两端均可固定到套筒。所述牵引链60是柔性的，可使所述装置10通过管道部件。

如图1所示，所述装置10可包括位于所述装置10的前端并帮助所述装置10通过管道部件的鼻部组件70。在图10的实施例中，所述鼻部组件70包括辊鼻组件72、导向板74和挠性接头或挠性鼻套76。所述辊鼻组件72包括多个位于所述辊鼻组件72边缘处的、可旋转的辊轮78。当所述辊鼻组件72先接触到管道部件时，如弯管、蝶阀和三通，所述辊轮78相对于管道部件旋转。所述辊轮78的旋转有助于所述装置10通过管道部件的开口。所述导向板74可以由诸如氨基甲酸乙酯的柔性材料制成。所述导向板74有利于进一步压缩所述鼻部组件70以将所述装置10导向管道部件的开口，并可使管道部件随后将所述支撑踏板32和所述传感器踏板22各自底端以上部分压至折叠。所述挠性鼻套76使得所述鼻部组件70可倾斜通过管道部件。

在一些实施例中，所述装置10可包括如图1所示的附件99，例如安装在装置10的后端的拖环附件。所述附件99提供了一个用于在管道内由人或小车拉动、提升和牵引所述装置10的连接点。

所述装置10的配置可以是各种各样的。例如，图1和图2的装置10可仅包括两组装置支撑结构30a和30d，或仅包括所述电池模块50a和50b中的一个，或仅包括所述牵引链60a和60b中的一个。同样，所述装置10也可以包括额外的装置支撑结构30、所述电池模块50和所述牵引链60。例如，图11的装置包括额外的装置支撑结构30e和30f，额外的牵引链60c和额外的电池模块50c。此外，额外的电池模块50c可延长所述装置10检查管道的运行时间。

为保持所述装置10在管道中的动态稳定性，所述装置10的总长度应至少是管道直径的1.5倍。较长的装置10总长度可提高所述装置10在管道内行进时的稳定性。所述装置10的总长度可以调整。在一些实施例中，可调整单个模块的长度，例如所述处理模块40、所述电池模块50、所述牵引链60和所述鼻部组件70。在另一些实施例中，如图11所示，可以增加额外的电池模块50和牵引链60以增加装置10'的总长度。

使用时，将所述装置10放入管道专用通孔以进入管道内，此时所述支撑踏板32和所述传感器踏板22收拢成折叠状态。当所述装置10进入到管道内之后，所述支撑踏板32和所述传感器踏板22打开到张开状态。管道内液体的流动在所述装置10上产生牵引力使所述装置10跟随液体流动。当所述装置10在管道内行进时，所述传感器阵列组20可检测磁信号。

当所述装置10经过管道接头时，所述传感器阵列组20上的所述MMM传感器24可检测到由于焊件的残余应力而引起的磁场信号偏移。磁场的变化也表明了管道接头的位置，并可与管道局部缺陷的信号区分开来。当所述装置10遇到管道部件，如专用通孔、阀门、弯管、三通或减速管时，所述装置10可以如上所述方式通过这些管道部件。

例如，所述装置10可通过蝶阀。所述装置10以约90-95％流速的速度接近蝶阀。所述装置10的辊鼻组件72首先与阀板接触。所述辊轮78相对于蝶阀旋转。所述挠性鼻套76随着所述辊轮78的旋转而使所述鼻部组件70倾斜通过蝶阀。接着，所述导向板74与蝶阀接触进一步压缩所述鼻部组件70，以将所述装置10导向蝶阀的开口。随着所述装置10向前移动，蝶阀压紧所述支撑踏板32和传感器踏板22，使所述支撑踏板32和所述传感器踏板22折叠到通过蝶阀所需的程度。管道内液体的流动在所述帆34上产生的拖曳力将所述装置10拉过蝶阀。一旦所述装置10通过蝶阀，所述支撑踏板32和所述传感器踏板22就打开到各自的张开状态并恢复数据扫描。

如果所测量的信号提示有缺陷，缺陷的位置识别可通过以磁场信号的偏移计算得到的管道接头个数、信号的时间单位和所述装置10在管道内移动时的恒定速度来确定。通过计算测量数据中接头信号的个数，可以将缺陷信号与被检测管道沿线的特定位置相关联。例如，有了由位移所识别的接头位置和所述装置10的运行速度参数，缺陷的位置就可以根据从接头位置到提示缺陷的测量信号所花费的时间来确定。

以前使用内部大直径工具smart pigs通过漏磁来检查金属管道缺陷的方法，需要挖掘和移除部分管道来放入和取出工具。不同于以往的方法,所述装置10通过折叠所述支撑踏板32和所述传感器踏板22就可经由现有的专用通孔轻易进入或离开管道，并利用管道内液体流动作为驱动力轻松行进和通过各种管道部件，如上述的弯管和阀门。此外，传感器的设置方式也提高了其检测信号的准确性，从而提高了识别管道内缺陷位置的准确性。

上述实施例均可调整与修改，因此，所作描述仅为说明而非限制。

Claims (27)

1.一种用于检测含液体金属管壁缺陷的装置，其特征在于：包括

用于支撑所述装置的可收拢支撑结构，所述装置的轴线位于或靠近金属管的轴线；

多个传感器，所述传感器用于检测来自金属管的磁场信号，所述传感器围绕金属管内壁的四周分散设置而不接触金属管内壁表面；

处理模块，所述处理模块用于接收所述传感器检测的数据；和

一个或多个电池模块，所述电池模块用于为所述多个传感器和所述处理模块供电。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于：还包括便于所述装置通过管道部件开口的鼻部组件。

3.根据权利要求1的所述装置，其特征在于：所述多个传感器包括多个传感器阵列，且每个传感器阵列包含所述多个传感器的一个子集。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：每个传感器阵列包括16个传感器。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：两个传感器之间的距离大约为15mm。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述多个传感器的子集安装在柔性印刷电路板上。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述多个传感器的子集安装在三个刚性印刷电路板上。

8.根据权利要求6或7中任一项所述的装置，其特征在于：每个传感器阵列包括主体和从所述主体向相反方向延伸的一对柔性臂，且印刷电路板和所述多个传感器的子集安装在所述柔性臂内。

9.根据权利要求8的所述的装置，其特征在于：所述主体还包括用于将检测到的数据传输到所述处理模块的连接器。

10.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：每个所述传感器阵列安装在传感器踏板的顶端。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：所述传感器踏板轴接在踏板盘上，所述传感器踏板设置为初始状态处于张开。

12.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述多个传感器阵列在所述表面的附近形成连续的圆周分布。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于：所述多个传感器阵列均匀地分布在所述连续圆周上。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于：所述传感器阵列与金属管内壁表面之间的距离在10cm-0.5cm范围内。

15.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述多个传感器被包含在两个传感器阵列组中。

16.根据权利要求11所述的装置，其特征在于：当所述传感器踏板处于张开的初始状态时，所述传感器踏板垂直于所述装置的轴线。

17.根据权利要求11所述的装置，其特征在于：当所述装置通过管道部件的开口时，所述传感器踏板可折叠。

18.根据权利要求1的所述装置，其特征在于：所述多个传感器包括金属磁记忆传感器。

19.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述多个传感器包括电磁传感器。

20.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述多个传感器包括金属磁记忆传感器和电磁传感器。

21.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述可收拢支撑结构包括多组支撑踏板，每组支撑踏板包括与金属管内壁表面接触的多个支撑踏板。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于：当所述支撑踏板处于张开状态时，各个支撑踏板与所述装置的轴线形成在65°-85°范围内的夹角。

23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于：位于前面的一组支撑踏板，包括使得液体可以驱动所述装置的帆。

24.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括至少一个用于将所述处理模块与一个或多个电池模块连接、或用于连接两个电池模块的牵引链。

25.一种用于检测含液体金属管壁的方法，包括:

将装置的轴线定位在金属管的轴线上或附近；

设置多个金属磁记忆传感器于所述装置上并使其围绕所述金属管内壁的四周而不接触金属内壁表面；

通过管道内的液体流动驱动所述装置；和

检测由所述金属管壁产生的残余磁场信号。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于：还包括基于检测到的残余磁场信号识别金属管壁上的缺陷。

27.根据权利要求25所述的方法，其特征在于：还包括从至少一个电磁传感器检测到所述金属壁的第二组数据。

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