专利名称：一种管道端口磁滞缓冲消磁方法
技术领域：
本发明是一种钢质管道端口磁滞缓冲消磁方法。涉及管道系统技术领域。
背景技术：
目前对管道端口的消磁采用多种方法1)适当改变焊件接地线位置；幻适当调节焊条倾角，将焊条朝偏吹方向倾斜；；3)采用分段退焊法以及短弧焊法；4)采用交流焊法代替直流焊法力)安放产生对称磁场的铁磁材料，尽量使电弧周围的铁磁物质分布均勻；6) 减少焊件上的剩磁；7)用反消磁法，即让焊件产生相反磁场来抵消焊件上的剩磁；8)用截面35-50mm的焊接导线绕在钢管或者两根对接的钢管上，根据钢管剩磁大小绕成匝数不同的线圈，来完成直流电和交流电的消磁；9)利用磁阻特性减小钢管剩磁对焊接的影响。前8 种技术虽说对减小钢管剩磁有一定效果，但不能完全消除。利用磁阻特性减小钢管剩磁对焊接的影响虽在理论上进行了探讨，并提出用钢楔沿对口缝楔一周的方法，显然是又慢又麻烦。实际上，现在是方法多而效果差，并未真正解决问题。如US4158873A公开了一种管道端口消磁方法及实现该消磁方法的消磁器，它是在管道端口缠绕消磁线圈，通过线圈种通入高频交流电的方法消磁。CN101651006A公开了一种管道端口消磁方法和实现该消磁方法的消磁器，它是在管道端口设置消磁线圈和探头，通过探头检测到的磁场方向、强度等参数对消磁线圈通交流电进行消磁。该两技术虽有一定程度的消磁，但消磁效果并不理想。
发明内容
本发明的目的是发明一种重量轻、能耗低、控制方式先进、运行可靠、消磁迅速、消磁效果好的管道端口磁滞缓冲消磁方法。本发明的技术方案是利用磁滞缓冲器的磁滞特点外加消磁线圈，以高频磁脉冲形式阻断其磁场，使其与钢管的矫顽力平衡，达到消磁的目的。本管道端口磁滞缓冲消磁方法如
图1所示，包括在管道端口设置消磁线圈和探头，通过探头检测到的磁场方向、强度等参数对消磁线圈通交流电进行消磁，其特征是探头采用巨磁阻探头，固定于管道端口外缘，将巨磁阻探头与消磁器的主控制器数据接口连接， 消磁线圈与主控制器功率输出端连接，后按以下步骤进行控制器拾取巨磁阻探头信号，并测出管道剩磁的大小、方向；根据管道剩磁的大小、方向以及材质的不同，自动计算出输出参数控制电路部分将50Hz的工频交流电变为20kHz-45kHz的高频交流电；降压整流，控制电源产生所需电流的大小和方向，以得到大小和管道剩磁相等，方向相反的磁场。软件控制算法采用经典的PID控制算法，开关电源系统通过采集输出电压值，构成电压闭环。对于某一输出范围内的电压，它的频率是异常值，采用恒频PMW调节方法，PMW 脉冲宽度高电平时间采用下式描述
权利要求
1.一种管道端口磁滞缓冲消磁方法，包括在管道端口设置消磁线圈和探头，通过探头检测到的磁场方向、强度等参数对消磁线圈通交流电进行消磁，其特征是探头采用巨磁阻探头，固定于管道端口外缘，将巨磁阻探头与消磁器的主控制器数据接口连接，消磁线圈与主控制器功率输出端连接；所述主控制器由可控硅预稳压电路、逆变主控电路、整流器、调节器、磁场检测模块、显示面板、保护电路、消磁线圈组成；来自电网的电源接可控硅预稳压电路，可控硅预稳压电路输出接逆变主控电路，同时输出接显示面板的手动调节输出接逆变主控电路，接检测探头输出的磁场检测模块输出也接逆变主控电路，逆变主控电路输出接整流器，整流器输出有三路一路接保护电路，保护电路输出接可控硅预稳压电路和逆变主控电路，一路接显示面板，另一路接输出至消磁线圈(1)和消磁线圈O)；消磁方法按以下步骤进行主控制器拾取巨磁阻探头信号，并测出管道剩磁的大小、方向； 根据管道剩磁的大小、方向以及材质的不同，自动计算出输出参数控制电路部分将 50Hz的工频交流电变为20kHz-45kHz的高频交流电；降压整流，控制电源产生所需电流的大小和方向，得到大小和管道剩磁相等、方向相反的磁场；所述计算出输出参数是采用经典的PID控制算法，开关电源系统通过采集输出电压值，构成电压闭环；对于某一输出范围内的电压，它的频率是异常值，采用恒频PMW调节方法，PMW脉冲宽度高电平时间采用下式描述
2.根据权利要求1所述的一种管道端口磁滞缓冲消磁方法，其特征是所述消磁线圈采用内螺旋设计，其长度跟电阻成正比，电压一定时跟电流值成反比，根据材料的电阻率、 线径、绕线方式以及编线线材的支数进行计算，获得最佳值；磁场强度的简化公式为H = NXI/Le其中H为磁场强度，单位为A/m ；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流测量值，单位位A ； Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。
3.根据权利要求1所述的一种管道端口磁滞缓冲消磁方法，其特征是具体流程依次如下开始后先初始化； 读A/D采样值；输出电压、电流和输入电压超限判断；超限则保护； 未超限，进行磁场检测，根据电压值调用控制算法； 输出相应PMW信号； 设定电压改变；电压改变则改变PMW输出频率，设置相应的初始宽度；采样周期到，则转回到读A/D采样值。
全文摘要
本发明是一种管道端口磁滞缓冲消磁方法。涉及管道系统技术领域。它是在待消磁管道的端口缠绕消磁线圈，巨磁阻探头固定于管道端口外缘，将巨磁阻探头与消磁器的主控制器数据接口连接，消磁线圈与主控制器功率输出端连接，后按以下步骤进行主控制器拾取巨磁阻探头信号，并测出管道剩磁的大小、方向；根据管道剩磁的大小、方向以及材质的不同，自动计算出输出参数控制电路部分将50Hz的工频交流电变为20kHz-45kHz的高频交流电；降压整流，控制电源产生所需电流的大小和方向，得到大小和管道剩磁相等、方向相反的磁场。本消磁方法较现有消磁技术具有控制方式先进、运行可靠、消磁迅速、消磁效果好的优点。
文档编号H01F13/00GK102403084SQ20101027451
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者刘彦儒, 周若厅, 夏国发, 张宝玉, 张晞, 王成会, 白国义, 赵东辉 申请人:中国石油天然气管道局, 中国石油天然气集团公司