一种管道内检测用的地面标记器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及管道内检测地面标记领域，特别涉及一种管道内检测用的地面标记器。
【背景技术】
[0002]地下油气运输管道在长期使用后会因管道本身的制造缺陷、施工缺陷和腐蚀以及人为的破坏等因素造成管道缺陷，这些缺陷会对管道的安全运行造成潜在的危险。采用管道内检测技术可以及时发现管道缺陷，定量检测出管道存在的几何形状异样、金属损失和各种裂纹等缺陷。为了获得管道缺陷在管道中的位置，管道内检测系统采用在内检测器上安装里程轮内定位和在地面上设置地面标记器实现对缺陷的精确定位。通过记录里程轮转过的角度，可以推算出内检测器在管道中行进的路程。但是由于里程轮磨损变形、打滑和摆动等因素的影响，会影响里程轮定位精度，据统计管道内检测器每运行Ikm里程轮就会产生Im左右的误差，经过上百公里运行后，将导致几十甚至上百米的累积误差。为了消除里程轮的累积误差，在管道沿线上方已知位置上放置地面标记器，检测和记录内检测器在其正下方通过的精确时刻，将该时刻内检测器记录的里程值修正到地面标记器的位置上。里程轮再以地面标记器所在位置为起点，测量管道缺陷相对于地面标记器的距离，沿管线方向前进该距离即为管道缺陷所在点，最终管道缺陷的定位误差可以控制在l_2m。
[0003]目前常用的地面标记器采用单路磁探测传感器捕捉内检测器通过时引起的磁扰动信号，通过判断、识别磁扰动信号的波形和幅度进而确定内检测器在地面标记器正下方通过的精确时刻。但是内检测器通过时引起的磁扰动信号受到土壤的强烈衰减、特征不明显、易受外界干扰，使地面标记器检测到的信号非常微弱，常发生漏判、错判现象，导致无过球记录，无法准确地确定内检测器通过地面标记器正下方的时刻，从而无法精确地修正内检测器里程轮的误差。
[0004]内检测器时间同步精度的限制，这个时间同步精度受控于系统时钟的精确度，而系统时钟电路中采用的晶体振荡器的稳定度决定了系统时钟的精确度。普通晶体振荡器的频率稳定度一般为土 lOOppm，一天因晶体振荡器的频率偏差可能产生的最大时间偏移即达到86400s，当内检测器在管道内的行驶速度不少于lm/s时可导致的系统定位误差即大于±8.64m，使标记出现较大误差，无法满足工程需要。因此现有地面标记器都采用高稳定度时钟源，晶体振荡器的稳定度达到±lppm。
[0005]目前常用的地面标记器采用高稳定度时钟源同步法，在内检测器送入管道之前将其起始时间与地面标记器的起始时间同步，由于两者都采用高稳定的温补晶振或温控晶振作为时钟源，可以消除温度所引起的时钟漂移，因此在整个管道内检测过程中，内检测器的时间与地面标记器的时间始终保持一致。但是现有地面标记器高稳定度时钟源采用的是石英晶体振荡器，由于石英晶振材料受到包括弹性形变、封装应力、裸片接触氧化、各类材料的气化、污染物的影响、以及和金属电极的化学反应都会发生老化现象，导致石英晶振长期使用后产生频率变化，使用时间越长，时钟漂移导致频率偏离标准频率越大，对时间同步影响很大，石英晶体对冲击和振动敏感，也会引入误差，影响缺陷定位的准确度。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种管道内检测用的地面标记器，为了减少目前常用的地面标记器在管道内检测应用中漏判、错判的现象，克服石英晶振长期使用老化所引入误差的不足，提高地面标记器的检测精度，精确地定位管道缺陷的位置。
[0007]本实用新型发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0008]一种管道内检测用的地面标记器，其特征在于:它由两个磁探测传感器、两个信号滤波放大电路、两个可变增益调节电路、两个A/D转换电路、一个微程序控制器、一个数据存储单元、一个I2C总线单元、一个电池电源单元、输入输出单元和一个娃MEMS晶振组成；其中:一个磁探测传感器连接一个磁探测传感器，该磁探测传感器连接一个信号滤波放大电路，该信号滤波放大电路连接一个可变增益调节电路，该可变增益调节电路在通过一个A/D转换电路连接到微程序控制器，由此形成双路磁探测传感电路；该微程序控制器还分别连接一个数据存储单元、I2C总线单元、电池电源单元、输入输出单元和娃MEMS晶振。
[0009]所述的管道内检测用的地面标记器，其特征在于:该信号滤波放大电路采用CA3140IC芯片，该可变增益调节电路采用LM358IC芯片，该A/D转换电路内置在微程序控制器内，该微程序控制器采用C8051F340单片机芯片，该数据存储单元采用AT45DB081Flash大容量高速存储器。
[0010]所述的管道内检测用的地面标记器，其特征在于:该磁探测传感器信号输入单元至少包括一个用漆包线绕成的线圈，一个冷轧钢铁芯和一个电容。
[0011]所述的管道内检测用的地面标记器，其特征在于:该输入输出单元包括指示灯或蜂鸣器或显示器或键盘。
[0012]所述的管道内检测用的地面标记器，其特征在于:该硅MEMS晶振采用SiTime公司的带温度补偿的高性能TCXO温补晶振SiT5001。
[0013]通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0014](I)本实用新型可精确地定位管道缺陷位置的管道内检测用地面标记器，具有高检测精度，高稳定性和低成本的优势。
[0015](2)本实用新型通过双路磁探测传感电路输入信号对比分析处理，减少目前常用的地面标记器在管道内检测应用中漏判、错判的现象。
[0016](3)本实用新型采用MEMS-first?工艺技术和EpiSeal ?封装技术加工的硅MEMS晶振，克服石英晶振长期使用老化所引入误差的不足。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构框图。
[0018]图2是本实用新型中的硅MEMS晶振的结构框图。
[0019]图中:1 一管道内检测器；2 —地面标记器；3 —磁探测传感器；4 一信号滤波放大电路；5 —可变增益调节电路；6 — A/D转换电路；7 —微程序控制器；8 —硅MEMS晶振；9 一输入输出单兀；10 —数据存储单兀；11 一 I2C总线单兀；12 —电池电源单兀；13 —娃MEMS谐振器；14 一电流维持器；15 —控制器；1 一温度控制器；17 —低能耗锁相环；18 —校准器；19 —数字化温度器；20 —分频器；21 —非易失性存储器；22 —驱动器；23 —可编程单
J L.ο
【具体实施方式】
[0020]本实用新型的【具体实施方式】是，如图1所示:
[0021]实施例1，提供了一种基于高稳定时钟源同步法进行时间同步的管道内