声波信号采集装置及清管器通过指示器制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种声波信号采集装置及清管器通过指示器，属于自动化技术领域。所述装置包括：声波信号采集模块和信号处理模块；所述声波信号采集模块的输出端与所述信号处理模块的输入端连接，所述声波信号采集模块用于接收清管器产生的声波信号，将所述声波信号转换为电压信号，并向所述信号处理模块输出所述电压信号；所述信号处理模块，用于对所述电压信号进行放大和滤波处理，并输出处理后的电压信号。本实用新型专利技术使用该声波信号采集装置时无需对管道开孔，不会造成管道的气质泄漏，保证了管道的密闭性，进而保证了管道的输送能力。

【技术实现步骤摘要】
声波信号采集装置及清管器通过指示器
本技术涉及自动化
，特别涉及一种声波信号采集装置及清管器通过指示器。
技术介绍
为了保证石油和天然气的正常输送以及提高管道的输送效率，需要使用清管器对管道进行清管作业，并且，在清管过程中需要监测清管器的位置，以便实时监测清管器的运行状况。相关技术中，一般采用机械式清管通过指示器监测清管器的位置。在安装机械式清管通过指示器时需要在管道上开孔，当清管器运行到机械式清管通过指示器所在位置时，机械式清管通过指示器与清管器接触，进而实现清管器位置的监测。但是，对管道开孔容易引起管道的气质泄漏，使管道的密闭性受到影响，进而影响管道的输送能力。
技术实现思路
为了解决相关技术监测清管器位置时，对管道开孔容易引起管道的气质泄漏，使管道的密闭性受到影响，进而影响管道的输送能力的问题，本技术实施例提供了一种声波信号采集装置及清管器通过指示器。所述技术方案如下：第一方面，提供了一种声波信号采集装置，所述装置包括：声波信号采集模块和信号处理模块；所述声波信号采集模块的输出端与所述信号处理模块的输入端连接，所述声波信号采集模块用于接收清管器产生的声波信号，将所述声波信号转换为电压信号，并向所述信号处理模块输出所述电压信号；所述信号处理模块，用于对所述电压信号进行放大和滤波处理，并输出处理后的电压信号。可选地，所述声波信号采集模块为由压电陶瓷材料制成的压电晶片。可选地，所述压电晶片包括：第一隔直电容、漏电阻和电压转换子模块；所述第一隔直电容的一端与所述电压转换子模块的一端连接，所述第一隔直电容的另一端与第一输出节点连接；所述漏电阻的一端与所述第一输出节点连接，所述漏电阻的另一端与所述电压转换子模块的另一端连接；所述电压转换子模块用于将所述声波信号对所述电压转换子模块的受力面产生的力转换为电压信号。可选地，所述信号处理模块，包括：依次串联的交流放大子模块、滤波子模块、自动增益控制子模块和滞回比较子模块；所述交流放大子模块的第一输入端与第一输出节点连接，所述交流放大子模块的第二输入端与第一输入节点连接，所述交流放大子模块的输出端与第二输出节点连接，所述交流放大子模块用于对所述声波信号采集模块输出的电压信号进行交流放大；所述滤波子模块的第一输入端与所述第二输出节点连接，所述滤波子模块的第二输入端与所述第一输入节点连接所述滤波子模块的输出端与第三输出节点连接，所述滤波子模块用于对交流放大后的电压信号进行滤波；所述自动增益控制子模块的第一输入端与所述第三输出节点连接，所述自动增益控制子模块的第二输入端接入高电平，所述自动增益控制子模块的输出端与第四输出节点连接，所述自动增益控制子模块用于对滤波后的电压信号进行二次放大；所述滞回比较子模块的第一输入端与所述自动增益控制子模块的第二输入端连接，所述滞回比较子模块的第二输入端与所述第四输出节点连接，所述滞回比较子模块的输出端与第五输出节点连接，所述滞回比较子模块用于将二次放大后的电压信号进行二次滤波，并输出二次滤波后的电压信号。可选地，所述交流放大子模块，包括：第一限流电阻、第二隔直电容、第一反馈电阻和第一放大器；所述第一限流电阻的一端与所述第一输出节点连接，所述第一限流电阻的另一端与所述第二隔直电容的一端连接；所述第二隔直电容的另一端与第一反相端节点连接；所述第一反馈电阻的一端与所述第一反相端节点连接，另一端与所述第二输出节点连接；所述第一放大器的反相端与所述第一反相端节点连接，所述第一放大器的同相端与所述第一输入节点连接，所述第一放大器的输出端与所述第二输出节点连接。可选地，所述滤波子模块，包括：第二限流电阻、第二反馈电阻、第三隔直电容、第一反馈电容、第三反馈电阻和第二放大器；所述第二限流电阻的一端与所述第二输出节点连接，另一端与第二输入节点连接；所述第二反馈电阻的一端与所述第一输入节点连接，另一端与所述第二输入节点连接；所述第三隔直电容的一端与所述第二输入节点连接，另一端与第二反相端节点连接；第一反馈电容的一端与所述第二输入节点连接，另一端与所述第三输出节点连接；所述第三反馈电阻的一端与所述第二反相端节点连接，另一端与所述第三输出节点连接；所述第二放大器的反相端与所述第二反相端节点连接，所述第二放大器的同相端与所述第一输入节点连接，所述第二放大器的输出端与所述第三输出节点连接。可选地，所述自动增益控制子模块，包括：第三限流电阻、第四限流电阻、第一滤波电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、第四反馈电阻、第二滤波电阻、第四隔直电容、第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容和第三放大器；所述第三限流电阻的一端与所述第三输出节点连接，另一端与所述第四隔直电容的一端连接；所述第四隔直电容的另一端与第三反相端节点连接；所述第四反馈电阻的一端与所述第三反相端节点连接，另一端与所述第四输出节点连接；所述第四限流电阻的一端接入高电平，另一端与同相端节点连接；所述第一滤波电容的一端、所述第二滤波电容的一端和所述第一滤波电阻的一端均与所述同相端节点连接，所述第一滤波电容的另一端、所述第二滤波电容的另一端和所述第一滤波电阻的另一端均接地；所述第二分压电阻的一端与所述同相端节点连接，另一端与所述第四反相端节点连接；所述第一分压电阻的一端与所述第四反相端节点连接，另一端与使能信号端连接，在所述使能信号端上加载高电平信号时，所述第三放大器不工作，在所述使能信号端上加载低电平信号时，所述第三放大器工作；所述第二滤波电阻的一端和所述第三滤波电容的一端均与所述第四反相端节点连接，所述第二滤波电阻的另一端和所述第三滤波电容的另一端均接地；所述第三放大器的反相输入端与所述第三反相端节点连接，所述第三放大器的同相输入端与所述同相端节点连接，所述第三放大器的输出端与所述第四输出节点连接。可选地，所述滞回比较子模块，包括：第五限流电阻、第五反馈电阻、第六反馈电阻、第六限流电阻、下拉电阻、上拉电阻、晶体管和第四放大器；所述第五限流电阻的一端与所述第四输出节点连接，另一端与所述第四放大器的同相输入端连接；所述第五反馈电阻的一端与第四反相端节点连接，另一端与所述第六反馈电阻的一端连接，所述；所述第六反馈电阻的另一端与所述第五输出节点连接；所述第六限流电阻的一端与所述第四放大器的输出端连接，另一端与控制节点连接；所述下拉电阻的一端与所述控制节点连接，另一端接地；所述上拉电阻的一端与所述第五输出节点连接，另一端接入高电平；所述晶体管的控制端与所述控制节点连接，所述晶体管的第一级与所述第五输出节点连接，所述晶体管的第二级接地；所述放大器的反相输入端与所述第四反相端节点连接。可选地，所述装置还包括：外壳，所述声波信号采集模块和所述信号处理模块固定设置在所述外壳内。第二方面，提供了一种清管器通过指示器，所述清管器通过指示器包括：电缆、主控芯片和第一方面任一所述的声波信号采集装置；所述声波信号采集装置通过所述电缆与所述主控芯片连接，所述声波信号采集装置用于接收清管器产生的声波信号，将所述声波信号转换为电压信号，并通过所述电缆向所述主控芯片输出处理后的电压信号；所述主控芯片用于根据所述处理后的电压信号确定所述清管器的位置。本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本技术实施例提供的声波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声波信号采集装置，其特征在于，所述装置包括：声波信号采集模块和信号处理模块；所述声波信号采集模块的输出端与所述信号处理模块的输入端连接，所述声波信号采集模块用于接收清管器产生的声波信号，将所述声波信号转换为电压信号，并向所述信号处理模块输出所述电压信号；所述信号处理模块，用于对所述电压信号进行放大和滤波处理，并输出处理后的电压信号。

【技术特征摘要】
1.一种声波信号采集装置，其特征在于，所述装置包括：声波信号采集模块和信号处理模块；所述声波信号采集模块的输出端与所述信号处理模块的输入端连接，所述声波信号采集模块用于接收清管器产生的声波信号，将所述声波信号转换为电压信号，并向所述信号处理模块输出所述电压信号；所述信号处理模块，用于对所述电压信号进行放大和滤波处理，并输出处理后的电压信号。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述声波信号采集模块为由压电陶瓷材料制成的压电晶片。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述压电晶片包括：第一隔直电容、漏电阻和电压转换子模块；所述第一隔直电容的一端与所述电压转换子模块的一端连接，所述第一隔直电容的另一端与第一输出节点连接；所述漏电阻的一端与所述第一输出节点连接，所述漏电阻的另一端与所述电压转换子模块的另一端连接；所述电压转换子模块用于将所述声波信号对所述电压转换子模块的受力面产生的力转换为电压信号。4.根据权利要求1至3任一所述的装置，其特征在于，所述信号处理模块，包括：依次串联的交流放大子模块、滤波子模块、自动增益控制子模块和滞回比较子模块；所述交流放大子模块的第一输入端与第一输出节点连接，所述交流放大子模块的第二输入端与第一输入节点连接，所述交流放大子模块的输出端与第二输出节点连接，所述交流放大子模块用于对所述声波信号采集模块输出的电压信号进行交流放大；所述滤波子模块的第一输入端与所述第二输出节点连接，所述滤波子模块的第二输入端与所述第一输入节点连接所述滤波子模块的输出端与第三输出节点连接，所述滤波子模块用于对交流放大后的电压信号进行滤波；所述自动增益控制子模块的第一输入端与所述第三输出节点连接，所述自动增益控制子模块的第二输入端接入高电平，所述自动增益控制子模块的输出端与第四输出节点连接，所述自动增益控制子模块用于对滤波后的电压信号进行二次放大；所述滞回比较子模块的第一输入端与所述自动增益控制子模块的第二输入端连接，所述滞回比较子模块的第二输入端与所述第四输出节点连接，所述滞回比较子模块的输出端与第五输出节点连接，所述滞回比较子模块用于将二次放大后的电压信号进行二次滤波，并输出二次滤波后的电压信号。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述交流放大子模块，包括：第一限流电阻、第二隔直电容、第一反馈电阻和第一放大器；所述第一限流电阻的一端与所述第一输出节点连接，所述第一限流电阻的另一端与所述第二隔直电容的一端连接；所述第二隔直电容的另一端与第一反相端节点连接；所述第一反馈电阻的一端与所述第一反相端节点连接，另一端与所述第二输出节点连接；所述第一放大器的反相端与所述第一反相端节点连接，所述第一放大器的同相端与所述第一输入节点连接，所述第一放大器的输出端与所述第二输出节点连接。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述滤波子模块，包括：第二限流电阻、第二反馈电阻、第三隔直电容、第一反馈电容、第三反馈电阻和第二放大器；所述第二限流电阻的一端与所述第二输出节点连接，另一端与第二输入节点连接；所述第二反馈电阻的一端与所述第一输入节点连接，另一端与所述第二输入节点连接；所述第三隔直电容的一端与所述第二输入节点连接，另一端与第二反相端节点连接；第一反...

【专利技术属性】
技术研发人员：张圣兵，陈强，别沁，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11