一种新型管道漏磁腐蚀检测用地面标记器制造技术

一种新型管道漏磁腐蚀检测用地面标记器。主要解决现有地面标记器采用线圈传感器精度低、弱磁场信号难以检测到的问题。其特征在于：所述MCU处理器采用MSP430F149单片机；所述地面标记器还包括一个磁传感器单元、一个时钟单元以及一个存储单元；其中，所述磁传感器单元由霍尔传感器AD22151芯片及其外围电阻和电容组成，霍尔传感器输出管脚接上拉电阻后连接到所述MSP430F149单片机的59管脚，即由此霍尔传感器输出的随磁场变化的电压信号经过信号调整和转换后输入到所述MCU处理器的信号输入端。该种新型管道漏磁腐蚀检测用地面标记器，具有灵敏度高以及可以检测到弱磁场信号等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于油田进行石油长输管道检测领域中的检测装置，具体的 说是涉及一种与管道漏磁腐蚀检测器配合使用的地面标记器。
技术介绍
地面标记器是与管道腐蚀检测器配合使用的重要辅助设备，其作用在于准确地获 得腐蚀缺陷点的位置，其主要依据为时间同步的原理。地面标记器和管道腐蚀检测器中都 装有高精度时钟芯片，检测之前，需将管道腐蚀检测器和地面标记器进行校时，使两者时间 同步。检测时将地面标记器放置到管道腐蚀检测器通过的地点，地面标记器记录管道腐蚀 检测器通过该点的时间。将来在数据分析时，依据时间对等的原则，将地面标记器的位置数 据标明在数据分析图形中，这样，依据多个地面标记器的记录就可以准确地判明腐蚀点的 地理位置。目前，国内外传统的管道腐蚀检测器，无一例外地采用以线圈传感器型地面标记 器，其基本构成如图1所示。尽管这样的标记器比较省电，但缺点是灵敏度较低，只能对较 强的磁场变化有反应。如果管道的埋深度较深，漏磁腐蚀检测器传到地面的磁场信号偏弱， 或者标记器放置的位置出现偏差，则标记器就接收不到磁信号，造成漏检。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中给出的现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种新型 管道漏磁腐蚀检测用地面标记器，该种新型管道漏磁腐蚀检测用地面标记器，具有灵敏度 高以及可以检测到弱磁场信号等特点。本专利技术的技术方案是该种新型管道漏磁腐蚀检测用地面标记器，包括MCU处理 器，以及为MCU处理器提供工作电源的电源模块，以及MCU处理器控制下的声光报警电路， 以及MCU处理器控制下的校时通信单元，在以上现有结构保留的基础上，本方案进行了如 下改进所述MCU处理器采用MSP430F149单片机；所述地面标记器还包括一个磁传感器 单元、一个时钟单元、一个存储单元；其中，所述磁传感器单元由霍尔传感器AD22151芯片 及其外围电阻和电容组成，霍尔传感器输出管脚接上拉电阻后连接到所述MSP430F149单 片机的59管脚，即由此霍尔传感器输出的随磁场变化的电压信号经过信号调整和转换后 输入到所述MCU处理器的信号输入端；所述时钟单元由高精度温补晶振TC20-NABIC、可编 程逻辑芯片EPM3032ATC44-10以及时钟芯片AD1390构成，其中，所述高精度温补晶振为 4. 194304MHZ，此晶振所提供的4MHZ的脉冲经过所述可编程逻辑芯片进行1 分频后得 到32768HZ脉冲作为所述时钟芯片AD1390震荡源；所述存储单元采用STC62WV10MTC数据 存储芯片，所述单片机的P3. (ΓΡ3. 4管脚链接至此数据存储芯片的控制引脚，所述单片机 的P4管脚接此数据存储芯片的数据引脚，所述单片机的P2和P5管脚接此数据存储芯片的 地址引脚，所述单片机的P3. 5管脚接此数据存储芯片的地址引脚最高位A16。此外，对原有校时通信单元进行改进，增加了一个MAX3485芯片以及一个 SN65LVDS048芯片，所述MAX3485芯片由所述单片机的Pl. 2管脚来控制数据传输方向；所述SN65LVDS048芯片接收来自于所述MAX3485芯片的信号后，采用差分信号方式传输校时 脉冲。另外，经过大量实验验证，应用于所述磁传感器单元中的霍尔传感器的测量范围 在+6高斯 -6高斯之间，这样本装置的性能最佳。本专利技术具有如下有益效果由于采取上述方案后，用电子式磁传感器取代了传统 的线圈式磁传感器，这种标记器与现有标记器相比，既具有较高的灵敏度，又可以克服传统 标记器无法检测到弱磁场信号的不足，因此，对于石油长输管道检测领域中，这是一项重大 的进步。同时，该种标记器还能够应用到清管器、模拟体及变形检测器的跟踪和标定上，只 要在上述管道通过装置附加具有一定磁场强度的永磁体和磁传导部件，就可能对这些装置 实施跟踪或标定，具有较宽阔的市场应用前景。附图说明图1是采用传统的线圈式磁传感器的标记器组成结构示意图。图2是本专利技术的组成模块示意图。图3是本专利技术所述MCU处理器和时钟芯片DS1390连接后的电气原理图。图4是本专利技术所述磁传感器单元的电气原理图。图5是本专利技术中所述可编程逻辑芯片的电气原理图。图6是本专利技术中所述温补晶振的电气原理图。图7是本专利技术中所述数据存储芯片的电气原理图。图8是本专利技术中在原有校时通信单元基础上增加的MAX3485芯片以及 SN65LVDS048芯片的电气原理图。图9是应用于本专利技术电源模块中5V模拟电源的电气原理图。图10是应用于本专利技术中电源模块3V数字电源的电气原理图。图11是应用于本专利技术中声光报警电路的电气原理图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明如图2所示，本种新型管道漏磁腐蚀检测用地面标记器，包括MCU处理器，以及为MCU 处理器提供工作电源的电源模块，以及MCU处理器控制下的声光报警电路，以及MCU处理器 控制下的校时通信单元，以上为常规结构，本专利技术作出改进之处在于所述MCU处理器采用 MSP430F149单片机；所述地面标记器还包括一个磁传感器单元、一个时钟单元以及一个存 储单元；其中，所述磁传感器单元由霍尔传感器AD22151芯片及其外围电阻和电容组成，霍 尔传感器输出管脚接上拉电阻后连接到所述MSP430F149单片机的59管脚，即由此霍尔传 感器输出的随磁场变化的电压信号经过信号调整和转换后输入到所述MCU处理器的信号 输入端；所述时钟单元由高精度温补晶振TC20-NABIC、可编程逻辑芯片EPM3032ATC44-10 以及时钟芯片AD1390构成，其中，所述高精度温补晶振为4. 194304MHZ，此晶振所提供的 4MHZ的脉冲经过所述可编程逻辑芯片进行1 分频后得到32768HZ脉冲作为所述时 钟芯片AD1390震荡源；所述存储单元采用STC62WV10MTC数据存储芯片，所述单片机的 P3. (ΓΡ3. 4管脚链接至此数据存储芯片的控制引脚，所述单片机的P4管脚接此数据存储芯片的数据引脚，所述单片机的P2和P5管脚接此数据存储芯片的地址引脚，所述单片机的 P3. 5管脚接此数据存储芯片的地址引脚最高位A16。此外，对原有校时通信单元进行改进，增加了一个MAX3485芯片以及一个 SN65LVDS048芯片，所述MAX3485芯片由所述单片机的Pl. 2管脚来控制数据传输方向；所 述SN65LVDS048芯片接收来自于所述MAX3485芯片的信号后，采用差分信号方式传输校时 脉冲。上述MCU处理器、时钟芯片DS1390、磁传感器单元、可编程逻辑芯片、温补晶振、数 据存储芯片、MAX;3485芯片以及SN65LVDS048芯片的电气原理图分别如图3至图8所示。下面对各个单元进行对应说明主控MCU采用MSP430F149单片机，该16位单片机 具有代码效率高，超低功耗的特点。磁传感器由AD22151芯片及其外围电阻，电容组成，其 输出管脚接上拉电阻后连接到MSP430F149单片机的59管脚。AD22151是高精度磁传感器， 超量程高磁场仍能正常工作，具有集成置位/复位带、降低温度漂移效应、线性误差以及减 少由于高磁场的存在导致的输出信号丢失等优点。本装置采用AD22151后，在主控MCU的 程序设计时，采用如下流程首先进行高速多次采集，再对大量采集数据进行高速傅立叶本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种新型管道漏磁腐蚀检测用地面标记器，包括ＭＣＵ处理器，以及为ＭＣＵ处理器提供工作电源的电源模块，以及ＭＣＵ处理器控制下的声光报警电路，以及ＭＣＵ处理器控制下的校时通信单元，其特征在于：所述ＭＣＵ处理器采用ＭＳＰ４３０Ｆ１４９单片机；所述地面标记器还包括一个磁传感器单元、一个时钟单元以及一个存储单元；其中，所述磁传感器单元由霍尔传感器ＡＤ２２１５１芯片及其外围电阻和电容组成，霍尔传感器输出管脚接上拉电阻后连接到所述ＭＳＰ４３０Ｆ１４９单片机的５９管脚，即由此霍尔传感器输出的随磁场变化的电压信号经过信号调整和转换后输入到所述ＭＣＵ处理器的信号输入端；所述时钟单元由高精度温补晶振ＴＣ２０－ＮＡＢＩＣ、可编程逻辑芯片　ＥＰＭ３０３２ＡＴＣ４４－１０以及时钟芯片ＡＤ１３９０构成，其中，所述高精度温补晶振为４．１９４３０４ＭＨＺ，此晶振所提供的４ＭＨＺ的脉冲经过所述可编程逻辑芯片　进行　１２８分频后得到３２７６８ＨＺ脉冲作为所述时钟芯片ＡＤ１３９０震荡源；所述存储单元采用ＳＴＣ６２ＷＶ１０２４ＴＣ数据存储芯片，所述单片机的Ｐ３．０～Ｐ３．４管脚链接至此数据存储芯片的控制引脚，所述单片机的Ｐ４管脚接此数据存储芯片的数据引脚，所述单片机的Ｐ２和Ｐ５管脚接此数据存储芯片的地址引脚，所述单片机的Ｐ３．５管脚接此数据存储芯片的地址引脚最高位Ａ１６。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴顺生，姜群发，王辉，马明利，张殿革，杨林，
申请(专利权)人：大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：23