一種管道內(nèi)檢測用的地面標(biāo)記器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及管道內(nèi)檢測地面標(biāo)記領(lǐng)域，特別涉及一種管道內(nèi)檢測用的地面標(biāo)記器。
【背景技術(shù)】
[0002]地下油氣運(yùn)輸管道在長期使用后會因管道本身的制造缺陷、施工缺陷和腐蝕以及人為的破壞等因素造成管道缺陷，這些缺陷會對管道的安全運(yùn)行造成潛在的危險。采用管道內(nèi)檢測技術(shù)可以及時發(fā)現(xiàn)管道缺陷，定量檢測出管道存在的幾何形狀異樣、金屬損失和各種裂紋等缺陷。為了獲得管道缺陷在管道中的位置，管道內(nèi)檢測系統(tǒng)采用在內(nèi)檢測器上安裝里程輪內(nèi)定位和在地面上設(shè)置地面標(biāo)記器實現(xiàn)對缺陷的精確定位。通過記錄里程輪轉(zhuǎn)過的角度，可以推算出內(nèi)檢測器在管道中行進(jìn)的路程。但是由于里程輪磨損變形、打滑和擺動等因素的影響，會影響里程輪定位精度，據(jù)統(tǒng)計管道內(nèi)檢測器每運(yùn)行Ikm里程輪就會產(chǎn)生Im左右的誤差，經(jīng)過上百公里運(yùn)行后，將導(dǎo)致幾十甚至上百米的累積誤差。為了消除里程輪的累積誤差，在管道沿線上方已知位置上放置地面標(biāo)記器，檢測和記錄內(nèi)檢測器在其正下方通過的精確時刻，將該時刻內(nèi)檢測器記錄的里程值修正到地面標(biāo)記器的位置上。里程輪再以地面標(biāo)記器所在位置為起點，測量管道缺陷相對于地面標(biāo)記器的距離，沿管線方向前進(jìn)該距離即為管道缺陷所在點，最終管道缺陷的定位誤差可以控制在l_2m。
[0003]目前常用的地面標(biāo)記器采用單路磁探測傳感器捕捉內(nèi)檢測器通過時引起的磁擾動信號，通過判斷、識別磁擾動信號的波形和幅度進(jìn)而確定內(nèi)檢測器在地面標(biāo)記器正下方通過的精確時刻。但是內(nèi)檢測器通過時引起的磁擾動信號受到土壤的強(qiáng)烈衰減、特征不明顯、易受外界干擾，使地面標(biāo)記器檢測到的信號非常微弱，常發(fā)生漏判、錯判現(xiàn)象，導(dǎo)致無過球記錄，無法準(zhǔn)確地確定內(nèi)檢測器通過地面標(biāo)記器正下方的時刻，從而無法精確地修正內(nèi)檢測器里程輪的誤差。
[0004]內(nèi)檢測器時間同步精度的限制，這個時間同步精度受控于系統(tǒng)時鐘的精確度，而系統(tǒng)時鐘電路中采用的晶體振蕩器的穩(wěn)定度決定了系統(tǒng)時鐘的精確度。普通晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度一般為土 lOOppm，一天因晶體振蕩器的頻率偏差可能產(chǎn)生的最大時間偏移即達(dá)到86400s，當(dāng)內(nèi)檢測器在管道內(nèi)的行駛速度不少于lm/s時可導(dǎo)致的系統(tǒng)定位誤差即大于±8.64m，使標(biāo)記出現(xiàn)較大誤差，無法滿足工程需要。因此現(xiàn)有地面標(biāo)記器都采用高穩(wěn)定度時鐘源，晶體振蕩器的穩(wěn)定度達(dá)到±lppm。
[0005]目前常用的地面標(biāo)記器采用高穩(wěn)定度時鐘源同步法，在內(nèi)檢測器送入管道之前將其起始時間與地面標(biāo)記器的起始時間同步，由于兩者都采用高穩(wěn)定的溫補(bǔ)晶振或溫控晶振作為時鐘源，可以消除溫度所引起的時鐘漂移，因此在整個管道內(nèi)檢測過程中，內(nèi)檢測器的時間與地面標(biāo)記器的時間始終保持一致。但是現(xiàn)有地面標(biāo)記器高穩(wěn)定度時鐘源采用的是石英晶體振蕩器，由于石英晶振材料受到包括彈性形變、封裝應(yīng)力、裸片接觸氧化、各類材料的氣化、污染物的影響、以及和金屬電極的化學(xué)反應(yīng)都會發(fā)生老化現(xiàn)象，導(dǎo)致石英晶振長期使用后產(chǎn)生頻率變化，使用時間越長，時鐘漂移導(dǎo)致頻率偏離標(biāo)準(zhǔn)頻率越大，對時間同步影響很大，石英晶體對沖擊和振動敏感，也會引入誤差，影響缺陷定位的準(zhǔn)確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于提供一種管道內(nèi)檢測用的地面標(biāo)記器，為了減少目前常用的地面標(biāo)記器在管道內(nèi)檢測應(yīng)用中漏判、錯判的現(xiàn)象，克服石英晶振長期使用老化所引入誤差的不足，提高地面標(biāo)記器的檢測精度，精確地定位管道缺陷的位置。
[0007]本實用新型發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種管道內(nèi)檢測用的地面標(biāo)記器，其特征在于:它由兩個磁探測傳感器、兩個信號濾波放大電路、兩個可變增益調(diào)節(jié)電路、兩個A/D轉(zhuǎn)換電路、一個微程序控制器、一個數(shù)據(jù)存儲單元、一個I2C總線單元、一個電池電源單元、輸入輸出單元和一個娃MEMS晶振組成；其中:一個磁探測傳感器連接一個磁探測傳感器，該磁探測傳感器連接一個信號濾波放大電路，該信號濾波放大電路連接一個可變增益調(diào)節(jié)電路，該可變增益調(diào)節(jié)電路在通過一個A/D轉(zhuǎn)換電路連接到微程序控制器，由此形成雙路磁探測傳感電路；該微程序控制器還分別連接一個數(shù)據(jù)存儲單元、I2C總線單元、電池電源單元、輸入輸出單元和娃MEMS晶振。
[0009]所述的管道內(nèi)檢測用的地面標(biāo)記器，其特征在于:該信號濾波放大電路采用CA3140IC芯片，該可變增益調(diào)節(jié)電路采用LM358IC芯片，該A/D轉(zhuǎn)換電路內(nèi)置在微程序控制器內(nèi)，該微程序控制器采用C8051F340單片機(jī)芯片，該數(shù)據(jù)存儲單元采用AT45DB081Flash大容量高速存儲器。
[0010]所述的管道內(nèi)檢測用的地面標(biāo)記器，其特征在于:該磁探測傳感器信號輸入單元至少包括一個用漆包線繞成的線圈，一個冷軋鋼鐵芯和一個電容。
[0011]所述的管道內(nèi)檢測用的地面標(biāo)記器，其特征在于:該輸入輸出單元包括指示燈或蜂鳴器或顯示器或鍵盤。
[0012]所述的管道內(nèi)檢測用的地面標(biāo)記器，其特征在于:該硅MEMS晶振采用SiTime公司的帶溫度補(bǔ)償?shù)母咝阅躎CXO溫補(bǔ)晶振SiT5001。
[0013]通過上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0014](I)本實用新型可精確地定位管道缺陷位置的管道內(nèi)檢測用地面標(biāo)記器，具有高檢測精度，高穩(wěn)定性和低成本的優(yōu)勢。
[0015](2)本實用新型通過雙路磁探測傳感電路輸入信號對比分析處理，減少目前常用的地面標(biāo)記器在管道內(nèi)檢測應(yīng)用中漏判、錯判的現(xiàn)象。
[0016](3)本實用新型采用MEMS-first?工藝技術(shù)和EpiSeal ?封裝技術(shù)加工的硅MEMS晶振，克服石英晶振長期使用老化所引入誤差的不足。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2是本實用新型中的硅MEMS晶振的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖中:1 一管道內(nèi)檢測器；2 —地面標(biāo)記器；3 —磁探測傳感器；4 一信號濾波放大電路；5 —可變增益調(diào)節(jié)電路；6 — A/D轉(zhuǎn)換電路；7 —微程序控制器；8 —硅MEMS晶振；9 一輸入輸出單兀；10 —數(shù)據(jù)存儲單兀；11 一 I2C總線單兀；12 —電池電源單兀；13 —娃MEMS諧振器；14 一電流維持器；15 —控制器；1 一溫度控制器；17 —低能耗鎖相環(huán)；18 —校準(zhǔn)器；19 —數(shù)字化溫度器；20 —分頻器；21 —非易失性存儲器；22 —驅(qū)動器；23 —可編程單
J L.ο
【具體實施方式】
[0020]本實用新型的【具體實施方式】是，如圖1所示:
[0021]實施例1，提供了一種基于高穩(wěn)定時鐘源同步法進(jìn)行時間同步的管道內(nèi)