一种导磁管柱冲蚀的实时在线检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种导磁管柱冲蚀的实时在线检测装置，装置结构包括安装在导磁管柱外壁上的m个感应线圈，每个感应线圈均与信号处理模块连接；信号处理模块包括多通道模拟开关、可编程放大器、激励源放大器、可编程滤波器、幅度相位检测器、微处理器；多通道模拟开关的通道数大于等于感应线圈的数量m，两组多通道模拟开关对应通道动触点并联后分别与每个感应线圈连接，多通道模拟开关的静触点分别与可编程放大器和激励源放大器连接；可编程放大器依次连接可编程滤波器、幅度相位检测器、微处理器；幅度相位检测器还与激励源放大器连接。本实用新型专利技术的检测装置能够对油气管道进行实时在线检测，无需人工干预，节约巡检成本。

【技术实现步骤摘要】
一种导磁管柱冲蚀的实时在线检测装置
本技术涉及油气管道检测
，特别涉及一种基于磁场感应幅度和相位变化的导磁管柱冲蚀实时在线检测装置。
技术介绍
我国20世纪70年代所建管道服役年龄已经接近或超过40年，老龄化严重。油气输送管道一旦发生事故影响面广、后果严重。管道检测与安全预警技术是保障油气管道安全运行的重要手段。无损检测常规技术有：超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检验、涡流检测。这些检测技术应用于长输管道的在线检测都存在难以弥补的缺陷，如：超声波难以准确检测有内部结垢、外敷防腐层的管道金属层的厚度；手动移动的超声探头无法实现埋地管线检测，也无法实现在线实时检测。射线探伤要用放射源发出射线，对人的伤害极大，操作不慎会导致人员受到辐射，患白血病的概率增加。磁粉检测对被检测件的表面光滑度要求高，对检测人员的技术和经验要求高，检测范围小检测速度慢。渗透检测无法检测变薄而未穿孔的管道。常规的涡流检测只能检测导电材料的表面和近表面缺陷，检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。而且，上述这些常规检测方法均存在如下问题：(1)部分检测技术在进行检测时需要事先将油气管道停工，在检测过程中，油气管道是不能进行正常的输送油气的工作。(2)这些检测方法大都适用于定期对油气管道进行检测，不能实时在线检测。(3)定期对管道进行检测的方式，因为不知道管道是否存在问题，需要对所有管道进行检测，检测的结果可能是管道完好无损，这就造成大量人力物力的浪费。(4)对深埋在地下的，处于荒郊野外的以及高空架设安装的这些管道，不便于进行检测。
技术实现思路
本技术的目的针对现有管道常规检测方法存在的需要对管道停工后检测，不能进行实时在线检测，不适用于深埋在地下的，处于荒郊野外的以及高空架设安装的这些管道检测等问题，提供一种基于磁场感应幅度和相位变化的导磁管柱冲蚀实时在线检测装置。本技术提供的导磁管柱冲蚀实时在线检测装置，包括：套设固定安装在导磁管柱外壁上的m个感应线圈，m大于等于2。感应线圈等间距安装在导磁管柱上。感应线圈为漆包线材质绕制的空心线圈，绕制方向相同，绕制匝数大于100匝。每个感应线圈均与信号处理模块连接，每个感应线圈均可作为激励线圈或接收线圈。在检测工作时，有且仅有一个感应线圈作为激励线圈，其余感应线圈作为接收线圈。所述信号处理模块包括多通道模拟开关、可编程放大器、激励源放大器、可编程滤波器、幅度相位检测器、微处理器。所述多通道模拟开关为多选一模拟开关。所述多通道模拟开关的通道数大于等于感应线圈的数量m。多通道模拟开关由两组独立的模拟开关构成，两组多通道模拟开关对应通道动触点并联后分别与每个感应线圈连接，其中一组多通道模拟开关的静触点与可编程放大器连接，另外一组多通道模拟开关的静触点与激励源放大器连接。可编程放大器依次连接可编程滤波器、幅度相位检测器、微处理器；幅度相位检测器还与激励源放大器连接。所述多通道模拟开关、可编程放大器、激励源放大器、可编程滤波器、幅度相位检测器和微处理器均包含在信号处理模块内部。其中，所述可编程放大器采用差分输入的低噪声仪表放大器，放大增益为1-10000倍可调节，放大增益通过模拟电压调节，或通过数字接口调节，或通过后端反馈自动调节。所述可编程滤波器为开关电容滤波器，中心频率为0.1Hz-100KHz可调，阶数大于等于4阶。所述可编程滤波器可通过微处理器编程后使其工作在带通滤波或低通滤波两种模式。所述幅度相位检测器为接收信号幅度和相位检测器，幅度和相位检测结果以数字信号输出。所述微处理器采用低功耗微处理器，所述微处理器上设有ADC、SPI、DAC、UART、IIC、GPIO中的任意一种或多种外设。与现有技术相比，本技术的有益之处在于：(1)本技术的检测装置采用磁场测量，环保无辐射，非接触式测量，检测装置始终安装在管道外表面，不破坏管柱结构，不伤害防腐层，探测导磁金属材质损伤，不受结垢和防腐层影响。(2)在进行检测时无需将油气管道停工，不影响油气管道的进行正常的输送工作，实时在线检测，无需人工干预，节约巡检成本。(3)对深埋在地下的，处于荒郊野外的以及高空架设安装的这类管道，检测方便。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1、本技术的导磁管柱冲蚀的实时在线检测装置安装结构示意图。图2、信号处理模块的结构示意图。图中标号：1、2、3…m是感应线圈编号、11-导磁管柱、12-感应线圈、13-信号处理模块、14-多通道模拟开关、15-可编程放大器、16-激励源放大器、17-可编程滤波器、18-幅度相位检测器、19-微处理器。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。如图1和2所示，本技术提供的导磁管柱冲蚀实时在线检测装置，包括：套设固定安装在导磁管柱11外壁上的m个感应线圈12，依次编号1、2、3…m，m大于等于2。所有感应线圈12等间距安装在导磁管柱11上。感应线圈12为漆包线材质绕制的空心线圈，绕制方向相同，绕制匝数大于100匝。每个感应线圈12均与信号处理模块13连接，每个感应线圈12均可作为激励线圈或接收线圈。在检测工作时，有且仅有一个感应线圈12作为激励线圈，其余感应线圈12作为接收线圈。所述信号处理模块13包括安装在信号处理模块内部的多通道模拟开关14、可编程放大器15、激励源放大器16、可编程滤波器17、幅度相位检测器18、微处理器19。所述多通道模拟开关14为多选一模拟开关，优选的导通电阻小于1欧。所述多通道模拟开关14的通道数大于等于感应线圈的数量m。多通道模拟开关14由两组独立的模拟开关构成，两组多通道模拟开关14对应通道动触点并联后分别与每个感应线圈12连接，其中一组多通道模拟开关14的静触点与可编程放大器15连接，另外一组多通道模拟开关14的静触点与激励源放大器16连接。作为优选，所述多通道模拟开关14可以采用瑞萨电子有限公司(Renesas)的型号为ISL84781的低导通电阻模拟开关。可编程放大器15依次连接可编程滤波器17、幅度相位检测器18、微处理器19；幅度相位检测器18还与激励源放大器16连接。优选的，所述激励源放大器采用德州仪器公司(TexasInstruments)型号为TLV4120的功率运算放大器。其中，所述可编程放大器15采用差分输入的低噪声仪表放大器，放大增益为1-10000倍可调节，放大增益通过模拟电压调节，或通过数字接口调节，或通过后端反馈自动调节。优选的是，可编程放大器采用亚德诺半导体技术有限公司(AnalogDevices,Inc)型号为AD8338的低功耗可编程宽带放大器。所述可编程滤波器17为开关电容滤波器，中心频率为0.1Hz-100KHz可调，阶数大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导磁管柱冲蚀的实时在线检测装置，其特征在于，包括：套设固定安装在导磁管柱外壁上的m个感应线圈，m大于等于2，感应线圈为漆包线材质绕制的空心线圈，绕制方向相同，绕制匝数大于100匝，每个感应线圈均与信号处理模块连接，每个感应线圈均可作为激励线圈或接收线圈，在检测工作时，有且仅有一个感应线圈作为激励线圈，其余感应线圈作为接收线圈；/n所述信号处理模块包括多通道模拟开关、可编程放大器、激励源放大器、可编程滤波器、幅度相位检测器、微处理器，所述多通道模拟开关的通道数大于等于感应线圈的数量m，多通道模拟开关由两组独立的模拟开关构成，两组模拟开关对应通道动触点并联后分别与每个感应线圈连接，其中一组多通道模拟开关的静触点与可编程放大器连接，另外一组多通道模拟开关的静触点与激励源放大器连接；可编程放大器依次连接可编程滤波器、幅度相位检测器、微处理器；幅度相位检测器还与激励源放大器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种导磁管柱冲蚀的实时在线检测装置，其特征在于，包括：套设固定安装在导磁管柱外壁上的m个感应线圈，m大于等于2，感应线圈为漆包线材质绕制的空心线圈，绕制方向相同，绕制匝数大于100匝，每个感应线圈均与信号处理模块连接，每个感应线圈均可作为激励线圈或接收线圈，在检测工作时，有且仅有一个感应线圈作为激励线圈，其余感应线圈作为接收线圈；
所述信号处理模块包括多通道模拟开关、可编程放大器、激励源放大器、可编程滤波器、幅度相位检测器、微处理器，所述多通道模拟开关的通道数大于等于感应线圈的数量m，多通道模拟开关由两组独立的模拟开关构成，两组模拟开关对应通道动触点并联后分别与每个感应线圈连接，其中一组多通道模拟开关的静触点与可编程放大器连接，另外一组多通道模拟开关的静触点与激励源放大器连接；可编程放大器依次连接可编程滤波器、幅度相位检测器、微处理器；幅度相位检测器还与激励源放大器连接。


2.如权利要求1所述的导磁管柱冲蚀的实时在线检测装置，其特征在于，所述感应线圈等间距固定安装在导磁管柱上。


3.如权利要求1所述的导磁管柱冲蚀的实时在线检测装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王其军，邓勇，
申请(专利权)人：西南石油大学，成都思驰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51