专利名称：一种涡流漏磁定位仪及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种检定焊缝位置的定位装置，具体涉及一种涡流漏磁定位仪及控制
方法。
背景技术：
近年来随着管道事业的不断发展，X射线管道爬行器的应用越来越普遍。然而管 道爬行器在管道中运行，主要还是采用同位素指令源来控制，尽管射线传感器采用了现在 的新技术，新工艺等，定位精度取得了一定的提高，但使用的伽马射线放射源式定位器，对 于保护操作人员的人身安全，放射源的安全管理和环境保护等等带来了一系列的问题，摄 像定位管道爬行器的缺点是对操作员要求比较高，人眼与爬车运行配合及设备相对复杂， 对管道弯度等有要求。静磁场型定位系统受永久磁铁的磁性强度的影响，且穿透管道厚度 有限且定位精度易受环境，温度等影响。电机带永久磁铁旋转产生交变磁场定位系统，它与 静磁场型定位系统相仿，存在穿透管道厚度及定位易受环境温度等干扰。
发明内容
为了解决爬行器主要采用的定位方法所存在的缺点，本发明提供一种涡流漏磁定 位仪及控制方法。 该装置包括发射部分和接收部分，发射部分包括锂电池电源，显示单元，键盘单
元，微程序控制器，信号处理单元，信号调节单元，功率放大器，线圈，其中锂电池电源连接
微程序控制器，显示单元和键盘单元连接微程序控制器，微程序控制器输出两路信号， 一路
信号经信号处理单元之后进行回收，另一路信号依次经信号调节单元和功率放大器后进入
线圈。接收部分包括微程序控制器，探头，放大滤波电路，发光二极管，灵敏度调节单元，接
口板，模拟量输出电路，信号输出电路，第一探头将爬车向后移动产生的信号进行拾取将拾
取的信号经第一放大滤波电路的变换输出两路信号，一路信号进入微程序控制器，另一路
信号进行线性迭加，第二探头将爬车向前移动产生的信号进行拾取将拾取的信号经第二放
大滤波电路的变换输出两路信号，一路信号进入微程序控制器，另一路信号进行线性迭加，
两路信号经线性迭加之后进入微程序控制器，灵敏度调节单元和发光二级管连接微程序控
制器，微程序控制器输出三路信号， 一路经信号输出单元处理后进入接线板，第二路经模拟
量输出电路进入接线板，第三路信号连接发光二级管。 发射部分控制方法按如下步骤进行 A、开始； B、初始化判断R0MA内有无有效数据，如果是取出数据，如果否设置初始数据；
C、判断省电开关是否接通，如果否转步骤C，如果是进入步骤D ;
D、按数据输出信号并送显示； E、判断输出信号是否处于锁定状态，如果否有键盘输入进行相应信号调整，读信 号返回值，转步骤D，如果是转步骤F ;
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F、读信号返回值； G、判断返回值是否大于等于原值，如果否增大信号输出，转步骤D，如果是转步骤 H ; H、判断返回值是否大于原值，如果否转步骤D，如果是减小信号输出值，转步骤D。
接收部分控制方法按如下步骤进行
a、开始； b、初始化，根据要求设置灵敏度；
c、读取环境温度修正参数；
d、读两路信号之差； e、判断是否大于或者小于预设参数，如果大于转步骤f，如果小于则转步骤d ;
f、置标志及读两路和值； g、判断是否为最大值，如果否转步骤f，如果是转步骤h ;
h、输出响应信号； i、判断是否一直有接收信号，如果有转步骤h，如果无转步骤c。 本发明的工作原理是爬行器在金属管道内运行，管道外的无线电波、光、声被屏
蔽，难以穿透管壁。交变信号通过线圈产生交变磁场，用高斯计可以测到管道内有漏磁场的
存在，如果改变信号强度及信号的频率这个漏磁场将有所改变，交变磁场频率高，漏磁少；
频率低，漏磁多。爬行器的上部带有感应线圈，接收漏磁信号，由于采用两组传感器，根据接
收信号的不同可以区分不同的运行方向。 本发明对于硬件的选择为对不同厚度的管道交变信号发射具有三种选择即薄8mm 以下、中15mm以下、厚30mm以下，小管道比较薄定位精度要求高，对于慢变化交变信号用于 薄的小直径管道精度不容易达到，因此高交变信号用于薄管道，低交变信号用于厚管道，并 且随着温度等变化，输出信号要恒定，这样磁场强度不变。对于接收部分考虑到在保证满足 爬车定位要求的情况下，发射器功率越小越好，，因此接收部分有四个级别的接收灵敏度选 择，调节原则是在接收器可靠工作，保证爬车精度的前提下尽量提高接收灵敏度，这样可减 少发射功率，进而节省电池用量；当环境干扰大时，可提高发射功率，减少接收灵敏度，使干 扰减到最小；同时双传感器接收对空间均匀分布的干扰有较强的抑制作用；同时为了降低 发射功率在对漏磁接收信号影响不大的情况下，选择特殊的一种微分波形信号激励，达到 即节省功率，又能使足量的磁场穿透管壁。 本发明的优点是该装置能够替代射线源有着十分重要的意义.这种定位仪使用
磁信号对管道内的爬行器进行控制，完成射线放射源式定位器所完成的工作。因是以电磁
场作为信息指令的载体，这种工作方式不会对人体造成损害，属于绿色环保型电子产品。本
发明根据爬车需要，能输出市场爬车所要求的控制信号，具有很高灵活性。 本发明的性能参数为 定位精度《± 5mm (20mm以下管壁) 管壁穿透力《30mm ;适应环境温度-45°C 80°C 电压(发射器DC48V士12V)/(接收器DC12V士3V) 额定功率发射器< 100W/接收器《1W
适用车速《30m/min (推荐恒定车速《20m/min)
图1是本发明发射部分原理结构示意图； 图2是本发明接收部分原理结构示意图； 图3是本发明发射部分流程示意图； 图4是本发明接收部分流程示意图。 图2中REAR第一探头，FRONT第二探头。
具体实施例方式
该装置包括发射部分和接收部分，发射部分包括锂电池电源，显示单元，键盘单
元，微程序控制器，信号处理单元，信号调节单元，功率放大器，线圈，其中锂电池电源连接
微程序控制器，显示单元和键盘单元连接微程序控制器，微程序控制器输出两路信号， 一路
信号经信号处理单元之后进行回收，另一路信号依次经信号调节单元和功率放大器后进入
线圈。接收部分包括微程序控制器，探头，放大滤波电路，发光二极管，灵敏度调节单元，接
口板，模拟量输出电路，信号输出电路，第一探头将爬车向后移动产生的信号进行拾取将拾
取的信号经第一放大滤波电路的变换输出两路信号，一路信号进入微程序控制器，另一路
信号进行线性迭加，第二探头将爬车向前移动产生的信号进行拾取将拾取的信号经第二放
大滤波电路的变换输出两路信号，一路信号进入微程序控制器，另一路信号进行线性迭加，
两路信号经线性迭加之后进入微程序控制器，灵敏度调节单元和发光二级管连接微程序控
制器，微程序控制器输出三路信号， 一路经信号输出单元处理后进入接线板，第二路经模拟
量输出电路进入接线板，第三路信号连接发光二级管。 发射部分控制方法按如下步骤进行 A、开始； B、初始化判断R0MA内有无有效数据，如果是取出数据，如果否设置初始数据；
C、判断省电开关是否接通，如果否转步骤C，如果是进入步骤D ;
D、按数据输出信号并送显示； E、判断输出信号是否处于锁定状态，如果否有键盘输入进行相应信号调整，读信 号返回值，转步骤D，如果是转步骤F ;
F、读信号返回值； G、判断返回值是否大于等于原值，如果否增大信号输出，转步骤D，如果是转步骤 H ; H、判断返回值是否大于原值，如果否转步骤D，如果是减小信号输出值，转步骤D。
接收部分控制方法按如下步骤进行
a、开始； b、初始化，根据要求设置灵敏度； c、读取环境温度修正参数；
d、读两路信号之差； e、判断是否大于或者小于预设参数，如果大于转步骤f ，如果小于则转步骤d ;
f、置标志及读两路和值； g、判断是否为最大值，如果否转步骤f ，如果是转步骤h ;
h、输出响应信号； i、判断是否一直有接收信号，如果有转步骤h，如果无转步骤c。
权利要求
一种涡流漏磁定位仪，其特征在于该装置包括发射部分和接收部分，发射部分包括锂电池电源，显示单元，键盘单元，微程序控制器，信号处理单元，信号调节单元，功率放大器，线圈，其中锂电池电源连接微程序控制器，显示单元和键盘单元连接微程序控制器，微程序控制器输出两路信号，一路信号经信号处理单元之后进行回收，另一路信号依次经信号调节单元和功率放大器后进入线圈；接收部分包括微程序控制器，探头，放大滤波电路，发光二极管，灵敏度调节单元，接口板，模拟量输出电路，信号输出电路，第一探头将爬车向后移动产生的信号进行拾取将拾取的信号经第一放大滤波电路的变换输出两路信号，一路信号进入微程序控制器，另一路信号进行线性迭加，第二探头将爬车向前移动产生的信号进行拾取将拾取的信号经第二放大滤波电路的变换输出两路信号，一路信号进入微程序控制器，另一路信号进行线性迭加，两路信号经线性迭加之后进入微程序控制器，灵敏度调节单元和发光二级管连接微程序控制器，微程序控制器输出三路信号，一路经信号输出单元处理后进入接线板，第二路经模拟量输出电路进入接线板，第三路信号连接发光二级管。
2. 权利要求1所述的一种涡流漏磁定位仪的控制方法，其特征在于发射部分控制方法 按如下步骤进行A、 开始;B、 初始化判断R0MA内有无有效数据，如果是取出数据，如果否设置初始数据；C、 判断省电开关是否接通，如果否转步骤C，如果是进入步骤D ;D、 按数据输出信号并送显示；E、 判断输出信号是否处于锁定状态，如果否有键盘输入进行相应信号调整，读信号返 回值，转步骤D，如果是转步骤F ;F、 读信号返回值；G、 判断返回值是否大于等于原值，如果否增大信号输出，转步骤D，如果是转步骤H ;H、 判断返回值是否大于原值，如果否转步骤D，如果是减小信号输出值，转步骤D。
3. 权利要求1所述的一种涡流漏磁定位仪的应用方法，其特征在于接收部分控制方法 按如下步骤进行a、 开始；b、 初始化，根据要求设置灵敏度；c、 读取环境温度修正参数；d、 读两路信号之差；e、 判断是否大于或者小于预设参数，如果大于转步骤f，如果小于则转步骤d ;f、 置标志及读两路和值；g、 判断是否为最大值，如果否转步骤f ，如果是转步骤h ;h、 输出响应信号；i、 判断是否一直有接收信号，如果有转步骤h，如果无转步骤c。
全文摘要
一种涡流漏磁定位仪及控制方法，属于检定焊缝位置的定位装置及方法技术领域，该装置包括发射部分和接收部分，发射部分锂电池电源、显示单元和键盘单元分别连接微程序控制器，微程序控制器输出两路信号分别经信号处理单元之后进行回收和依次经信号调节单元和功率放大器后进入线圈。接收部分探头将信号经放大滤波电路的变换分别进入微程序控制器，灵敏度调节单元和发光二级管连接微程序控制器，微程序控制器输出信号分别连接接线板、模拟量输出电路、发光二极管。本发明的优点是该装置是以电磁场作为信息指令的载体，这种工作方式对人体无损害，属于绿色环保型电子产品。本发明根据爬车需要，能输出市场爬车所要求的控制信号，具有很高灵活性。
文档编号F17D5/00GK101749543SQ20081022955
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者原培新, 王成国 申请人:东北大学