一种用于水下管线覆土深度电磁法测量的探头与电磁测量方法技术

一种用于水下管线覆土深度电磁法测量的探头与电磁测量方法。本发明专利技术应用安装在非金属材料壳体内的一个三分量正交线圈组作为电磁信号的测量传感器，以及一个三维电子罗盘，连同内置的电路板构成测量探头，用于水下钢质管道和线缆的位置和覆土深度的电磁法测量。该探头通过伸缩连杆下放至水中，由脐带缆与母船上的设备主机连接，主机负责参数设置和测量结果的显示存储。探测过程中探头由母船以拖鱼方式沿管线垂直方向完成数据采集，汇同罗盘测得的探头方位角数据上传给主机，由主机计算出目标管线位置和覆土层厚度。本发明专利技术可广泛应用于江河及海洋水下钢质管道和线缆定位及覆土深度的测量场合。的测量场合。的测量场合。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水下管线覆土深度电磁法测量的探头与电磁测量方法


[0001]本专利技术涉及水下管道线缆上覆土层厚度的电磁探测方法。属于水下管线探测的应用
集传感器制作、电磁测量方法、数学计算方法、嵌入式系统等技术为一体。

技术介绍

[0002]电磁法定位常规埋设的金属管线是一项成熟技术。其技术原理是：应用信号发射机在埋地管线上施加探测信号，或对管道自身携带的工频信号，使用信号接收机应用峰/谷值探测模式，在地面上定位出管线的路由、走向并可测量其埋设深度。接收机的两个竖直布置的水平线圈测量出感应信号的强度差，应用简单的公式即可计算出管线中心距离接收机底部线圈中心的距离。常规的电磁定位和埋深测量方法，在陆上的埋地管道检测应用极其广泛，且具有测量方法简单，施工成本低等优点。但该测量方法要求测量过程中要保障两个竖直线圈垂直于管道且位于管道正上方，测量位置的精度对于准确测量管线位置和埋深至关重要。
[0003]浅层剖面声呐探测技术是勘测海底管线的主要手段。当存在多条管线或旁侧构筑物干扰时无法准确识别目标管线，当埋深较大时有图像显示信号难于识本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水下管线覆土深度电磁法测量的探头，其特征在于，包括探头外壳，内置有电路板，以及三维电子罗盘和一个三分量正交线圈组，所述三维电子罗盘与三分量正交线圈组均与内置电路板中的电路连接；探头体的长轴、正交三分量线圈的Y轴、三维电子罗盘的向前方向布置在一条直线上，测量向前方向为Y轴的正向；罗盘的X与线圈X轴线重叠；罗盘的Z轴与线圈Z轴线重叠且向上为正向；电路板中的内置信号调理电路将三分量正交线圈组的感应电信号放大和滤波，经AD转换后，汇同三维电子罗盘数据上传给设备主机。2.根据权利要求1所述的用于水下管线覆土深度电磁法测量的探头，其特征在于，所述内置电路板中包括与三分量正交线圈组连接的信号调理电路，所述信号调理电路及三维电子罗盘分别与微处理器连接，所述微处理器通过串口和脐带缆连接设备主机。3.一种水下管线覆土深度的电磁测量方法，其特征在于，包括：第1、在目标管线施加交流检测电流，将权利要求1所述的探头放置在母船上的伸缩连杆上并由母船以拖鱼方式从管线一侧沿与管线垂直的方向行驶至另一侧，此过程中探头中的三分量正交线圈组接收管线的电磁信号；第2、三分量正交线圈组采集到的电磁信号，经内置电路板中的信号调理电路处理后，再进行A/D转换，应用公式(1)计算出管线上交变电磁场的合成矢量：式中，E
x
为三分量正交线圈组中X方向的感应电动势，E
y
为三分量正交线圈组中Y方向的感应电动势，E
z
为三分量正交线圈组中Z方向的感应电动势；第3、探头内的三维电子罗盘测得航向角Azimuth；当探头位于管线正上方时，即三分量正交线圈组测量数值通过公式(1)计算得到的合成矢量E为最大时，应用公式(2)计算出目标管线与磁北...

【专利技术属性】
技术研发人员：林守江，高志贵，
申请(专利权)人：天津市嘉信技术工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：