长输管道及站场工艺管道微磁检测信号采集器制造技术

一种长输管道及站场工艺管道微磁检测信号采集器，包括箱体，箱体内安装有无线传输模块、信号采集模块、稳压模块、供电电源和信号增益模块；将信号采集模块收集的感应磁场信号输入到与之相连的信号增益模块中，信号增益模块将增大的信号输入到与之相连的无线传输模块，无线传输模块以无线信号模式输入到处理主机进行信号数据储存和显示；供电电源输出的电流经稳压模块后以获得恒定的电流电压来为信号采集和传输所用电源供电。本实用新型专利技术具有发射功率大、检测灵敏度高、抗干扰能力强、不受包覆层影响、使用便利等优点。

Micro magnetic testing signal collector for long distance pipeline and station process pipeline

A long distance pipeline and pipeline station micro magnetic detection signal collector, which comprises a box body, the box is arranged with a wireless transmission module, signal acquisition module, power module, power supply module and signal gain; the magnetic signal input signal acquisition module to collect the signal to gain module connected with the input signal. Gain module will increase to the wireless transmission module connected with the wireless transmission module, wireless signal processing mode to input to the host signal data storage and display; the output current of a power supply through a voltage stabilizing module to obtain current voltage constant for signal acquisition and transmission for power supply. The utility model has the advantages of large transmitting power, high detection sensitivity, strong anti-interference ability, no influence of the coating layer, and convenient use, etc..

【技术实现步骤摘要】
长输管道及站场工艺管道微磁检测信号采集器
本技术是利用电磁感应原理的时间域人工源电磁检测方法实现非接触式管道检测技术，可对长输油（气）金属管道和站场油（气）金属管道进行无损检测。
技术介绍
世界经济的不断发展带来每个国家对于能源的需求也日益增加，石油天然气作为当前世界上的主要能源之一，对于作为当前世界第二大石油消费国的中国，石油天然气储运的安全保障尤为重要。随着经济的发展，我国对石油和天然气等能源产品需求迅速增加。东部沿海城市经济发展迅速，能源需求高，但是储量少；西部城市经济发展相对落后，但是能源储量高，因此，需要将西部地区的资源和东部沿海地区的市场结合起来。相对于其他运输方式，管道运输具有运输不仅不受气候因素影响，而且成本低、运量大、安全、经济，所以已成为油气运输的主要手段，在现代工业生产和人民生活中占有相当重要的位置，被誉为现代工业和人类生活的大动脉。原油（气）长输在役管道由于输送介质、管道材质及外部地形、环境影响、自然灾害、经济建设等因素影响不可避免的出现管道母材腐蚀、穿孔、管道焊缝焊接缺陷扩展，以及管道受到外力作用造成的变形而产生的应力变化，放置管道的支撑点沉降、各种盗油行为等均严重影响管道运行安全，特别是野外埋地管道，问题日趋严重。而作为油气输送管道，野外的长输部分埋于地下，而站场部分有埋于地下的，也有地上的；而地上管线通常都有厚厚的防腐层和保温层。采用常规的检测方法必须要进行开挖，破坏掉防腐层和保温层，人力成本和时间成本效果巨大，并且只能进行点的检测，不能进行线的局部检测，不能了解管道的完整信息，就不能对管道的安全状况进行全面的评价。专利技术内容根据现有技术的不足，提供一种长输管道及站场工艺管道微磁检测信号采集器，该采集器作为一种检测仪器，可用于金属管道受激励后产生的主动微电磁信号采集，并将采集信号无线传输到处理主机进行储存显示，从未进行现场分析出管道的缺陷位置和大小，也可以进行事后重新判定，便于存档。本技术的技术原理为：金属管道内、外腐蚀及其破损、变形都会引起金属管道电导率和磁导率的变化，利用电磁感应原理，采用高灵敏度的磁通门结构传感器，针对金属管道内、外腐蚀及破损而产生的电导率及磁导率变化，进行有效采集，感应电磁场中包含有管体综合信息，用传感器接收感应磁场信号以便于对缺陷进行分析评估。本技术按以下技术方案实现：一种长输管道及站场工艺管道微磁检测信号采集器，包括箱体，所述箱体内安装有无线传输模块、信号采集模块、稳压模块、供电电源和信号增益模块；将信号采集模块收集的感应磁场信号输入到与之相连的信号增益模块中，所述信号增益模块将增大的信号输入到与之相连的无线传输模块，所述无线传输模块以无线信号模式输入到处理主机进行信号数据储存和显示；所述供电电源输出的电流经稳压模块后以获得恒定的电流电压来为信号采集和传输所用电源供电。优选的是，所述信号采集模块包括四个能够再次采集管道金属内部感应涡流产生的感应电磁场信号的探头，四个探头成十字对称布置，组成阵列采集感应电磁场信号。优选的是，所述信号采集模块中的四个探头内置8-16组线圈，分4层错列立体分布。优选的是，所述信号采集模块包括处理器和与处理器相连的电源输入接口、激励存储器、CAN信号接口、485接口、422传输接口、网络接口、RS232接口和信号放大模块；优选的是，所述处理器采用LPC2366型处理器。优选的是，所述网络接口采用DM9161A型接口。本技术有益效果：长输管道及站场工艺管道微磁检测信号采集器系统具有发射功率大、检测灵敏度高、抗干扰能力强、不受包覆层影响、使用便利等优点；实施检测时不需要对管道进行开挖或拆除防腐保温层，可以直接在管道上方的地面开展检测工作；对管道内传输的介质没有限制；也不需要停输管道，可以实现管道的在役检测。附图说明图1为发生感应电磁电磁场原理图；图2为长输管道及站场工艺管道微磁检测信号采集器结构原理图；图3为CAN信号接口电路图；图4为485接口与422传输接口连接电路图；图5为网络接口电路图；图6为处理器电路图；图7为信号增益模块电路图；1-无线传输模块，2-信号采集模块，3-箱体，4-稳压模块，5-供电电源，6-信号增益模块。具体实施方式以下结合附图，通过具体实施例对本技术作进一步的说明。一种长输管道及站场工艺管道微磁检测信号采集器，包括箱体3，其特征在于：所述箱体3内安装有无线传输模块1、信号采集模块2、稳压模块4、供电电源5和信号增益模块6；在大地磁场中，被测管道如果产生缺陷，在缺陷处会造成磁场磁力线变化及磁场强度变化，所信号采集模块2收集感应磁场信号；将磁场信号输入到与信号采集模块2相连的信号增益模块6，所述信号增益模块6将增大的信号输入到与其相连的无线传输模块1，所述无线传输模块1以无线信号模式输入处理主机进行信号数据储存和显示；所述供电电源5输出电流经稳压模块4以获得恒定的电流电压来为信号采集和传输所用电源供电。所述信号采集模块2包括四个探头，四个探头成十字对称布置，组成阵列采集感应电磁场信号。所述信号采集模块2中的四个探头内置多组接收线圈具有一次场发射机、二次场接收机功能，发射一次脉冲磁场信号后，能够再次采集管道金属内部感应涡流产生的感应电磁场信号。信号采集模块2中的四个探头内置8-16组线圈，分4层错列立体分布。信号采集模块采用磁通门检测技术作为基本技术单元:利用被测磁场中高导磁铁芯在交变磁场的饱和激励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的一种传感模块。与其它类型测磁仪器相比，磁通门传感模块具有分辨率高，测量弱磁场范围宽，可靠、简易、经济、耐用，能够直接测量磁场的分量和适于在速运动系统中使用等特点。无线传输模块1系小功率半双工无线数传模块,采用TI高性能射频芯片及高速单片机。模块提供16个频道,并配备专业的设置软件,采用透明传输的方式,无须用户编写设置与传输程序,即可进行传输任何大小的数据。特点:工作频率:430—434MHz；传输距离3000米；GFSK调制方式；内置看门狗，确保运行可靠；接口：UART/TTL、RS232、RS485；512bytes数据缓冲区。实施例：2015年3月11日，在某处实施了埋地钢质管道非开挖检测，管道埋土为沙土；测试管道共6段，分两排，壁厚在3.0～4.5mm之间，两排管道的长度都是3.8m，其中1号和3号管表面包有防腐层，缺陷位置无法看见，2号管为旧管，表面腐蚀非常严重，4号管表面无明显缺陷，5号管有三处锯槽（10x0.4x0.3mm），6号管5处穿孔缺陷，其中两处同时含有两个孔洞直径Φ6～Φ7mm；管道埋深50～70cm。检测的结果为1号管和2号管发现缺陷9处，3号管、4号管、5号管、6号管发现缺陷14处，并与缺陷位置相对应，准确率达到85%以上。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长输管道及站场工艺管道微磁检测信号采集器，包括箱体（3），其特征在于：所述箱体（3）内安装有无线传输模块（1）、信号采集模块（2）、稳压模块（4）、供电电源（5）和信号增益模块（6）；将信号采集模块（2）收集的感应磁场信号输入到与之相连的信号增益模块（6）中，所述信号增益模块（6）将增大的信号输入到与之相连的无线传输模块（1），所述无线传输模块（1）以无线信号模式输入到处理主机进行信号数据储存和显示；所述供电电源（5）输出的电流经稳压模块（4）后以获得恒定的电流电压来为信号采集和传输所用电源供电。

【技术特征摘要】
1.一种长输管道及站场工艺管道微磁检测信号采集器，包括箱体（3），其特征在于：所述箱体（3）内安装有无线传输模块（1）、信号采集模块（2）、稳压模块（4）、供电电源（5）和信号增益模块（6）；将信号采集模块（2）收集的感应磁场信号输入到与之相连的信号增益模块（6）中，所述信号增益模块（6）将增大的信号输入到与之相连的无线传输模块（1），所述无线传输模块（1）以无线信号模式输入到处理主机进行信号数据储存和显示；所述供电电源（5）输出的电流经稳压模块（4）后以获得恒定的电流电压来为信号采集和传输所用电源供电。2.根据权利要求1所述的长输管道及站场工艺管道微磁检测信号采集器，其特征在于：所述信号采集模块（2）包括四个能够再次采集管道金属内部感应涡流产生的感应电磁场信号的探头，四...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩烨，杨永前，薛正林，于润桥，张延丰，袁龙春，梁会军，袁方，钟良，李健，郭磊，陈波，王慧，孙伟栋，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化长输油气管道检测有限公司，中国石化管道储运有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11