一種新型地下金屬管線探測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是一種檢測地下金屬管線的裝置，適用于儀器儀表領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 管線探測儀主要是測量金屬類地下管線是否完好的一種儀器。主要原理是把一特 定頻率的電磁信號(hào)感應(yīng)或直連到地下管線上，使地下管線輻射電磁波。在地面上通過測試 管線上發(fā)出的電磁波可以判斷地下管線的故障。測量交變電磁波時(shí)經(jīng)常采用波峰模式和波 谷模式的測量。波峰模式測得的數(shù)據(jù)就是磁場傳感器(線圈橫截面)與磁場方向平行時(shí)測得 的數(shù)據(jù)，波谷模式測得的數(shù)據(jù)就是磁場傳感器(線圈橫截面)與磁場方向垂直的情況下測得 的數(shù)據(jù)，在測量時(shí)要求利用波峰模式測得的數(shù)據(jù)為最大值，同時(shí)要滿足利用波谷模式測得 的數(shù)據(jù)為零的一點(diǎn)為地下管線的正上方，若檢測到的電磁波信號(hào)突然變小則認(rèn)為管線有斷 點(diǎn)。利用這種方法檢測速度較慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種傳感器模塊可伸縮的三點(diǎn)式檢 測儀器。
[0004] 本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
[0005] -種新型管線探測儀包括發(fā)射電磁波裝置8與接收電磁波裝置，接收電磁波裝置 包括第一傳感器模塊1、第二傳感器模塊2、第三傳感器模塊3、信號(hào)處理模塊4，第一傳感器 模塊1與信號(hào)處理模塊4之間用第一伸縮桿5連接，第二傳感器模塊2與信號(hào)處理模塊4之間 用第二伸縮桿6連接，第三傳感器模塊3與信號(hào)處理模塊4之間用第三伸縮桿7連接。第一伸 縮桿5與第二伸縮桿6相互平行，第三伸縮桿7與第一伸縮桿5、第二伸縮桿6分別垂直。第一 傳感器模塊1、第二傳感器模塊2、第三傳感器模塊3均由相互垂直的三個(gè)相同的第一線圈 14、第二線圈15、第三線圈16構(gòu)成，第一傳感器模塊1、第二傳感器模塊2、第三傳感器模塊3 中的第一線圈14、第二線圈15、第三線圈16分別與信號(hào)處理模塊4的接口電路的P0、P2、P4中 的4、5、6 口相連接，如圖3、圖4、圖5。
[0006] 本發(fā)明的有益效果：由于采用三個(gè)傳感器模塊可以大幅度提高檢測地下管線的速 度。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：
[0008] (1)由于采用了可伸縮的拉桿式結(jié)構(gòu)設(shè)備體積大幅度減小。
[0009] (2)由于該傳感器模塊采用了垂直的三個(gè)相同線圈，通過三個(gè)線圈可以準(zhǔn)確的描 述檢測點(diǎn)的磁場大小。
[0010] (3)檢測效率高。
【附圖說明】
[0011]圖1新型管線探測儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2圖1中傳感器模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖3信號(hào)處理模塊P0 口接口圖。
[0014]圖4信號(hào)處理模塊P1 口接口圖。
[0015]圖5信號(hào)處理模塊P2 口接口圖。
[0016] 圖6新型管線探測儀發(fā)射電磁波裝置與管線連接圖。
[0017] 圖7新型管線探測儀接收電磁波裝置探測原理圖。
[0018]圖8新型管線探測儀接收電磁波裝置在管線正上方時(shí)探測原理圖。
[0019]圖9新型管線探測儀測量地下管線深度原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面利用附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0021] 第一傳感器模塊1、第二傳感器模塊2、第三傳感器模塊3由完全相同的相互垂直的 第一線圈14、第二線圈15、第三線圈16構(gòu)成，如圖2。若傳感器模塊處于交變的磁場中，即B =
BmS iη ω t，可以推得 其中B為交變磁場大小，Bm為交變磁場的最大 〇 值，ω為角頻率，N為線圈的匝數(shù)，S為線圈的平均橫截面積，εi為第一線圈14產(chǎn)生的感應(yīng)電 動(dòng)勢，為第二線圈15產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢，ε3為第三線圈16產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。說明可以通 過第一線圈14、第二線圈15、第三線圈16產(chǎn)生的電動(dòng)勢來測量磁場強(qiáng)度的大小。
[0022] 由圖6可知，新型管線探測儀發(fā)射電磁波裝置的信號(hào)輸出線12和接地線13,分別接 入管線9和插入地表面11，然后新型管線探測儀發(fā)射電磁波裝置8發(fā)射31ΚΗζ的電磁波把電 磁波信號(hào)注入到地下管線中。地下管線9就會(huì)向外輻射電磁波10,在地表面11以上也會(huì)收到 電磁波信號(hào)。手持新型管線探測儀接收電磁波裝置使第一伸縮桿5、第二伸縮桿6、第三伸縮 桿7平行于地表面11，尋找第一傳感器模塊1與第二傳感器模塊2接收的磁場強(qiáng)度信號(hào)差值 最大的位置，如圖7。然后手持新型管線探測儀接收電磁波裝置向右移動(dòng)，移動(dòng)到第一傳感 器模塊1與第二傳感器模塊2接收的磁場強(qiáng)度信號(hào)差值為零，同時(shí)第三傳感器模塊3接收到 的信號(hào)最大的一點(diǎn)為地下管線9的位置的正上方，如圖8為該位置的俯視圖。在檢測到的這 個(gè)點(diǎn)上把新型管線探測儀接收電磁波裝置立起來，第一傳感器模塊1接觸地表面11，且第一 伸縮桿5、第二伸縮桿6垂直于地表面11、第三伸縮桿7平行于地表面11，如圖9。根據(jù)第一傳 感器模塊1與地下管線9之間的距離，第二傳感器模塊2與地下管線9之間的距離，并用第一 傳感器模塊1和第二傳感器模塊2測得的磁場強(qiáng)度，可以計(jì)算出地下管線與地表面之間的 距離。若新型管線探測儀接收電磁波裝置在圖8的位置的情況下向右移動(dòng)使第一傳感器模 塊1與第二傳感器模塊2測得的磁場相同，第三傳感器模塊3測得的磁場最大，說明新型管線 探測儀接收電磁波裝置始終在地下管線9的正上方，若第一傳感器模塊1、第二傳感器模塊 2、第三傳感器模塊3測得的磁場強(qiáng)度同時(shí)明顯變小說明地下管線9有故障點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型地下金屬管線探測儀包括發(fā)射電磁波裝置(8)與接收電磁波裝置，接收電 磁波裝置包括第一傳感器模塊（1)、第二傳感器模塊(2)、第三傳感器模塊(3)、信號(hào)處理模 塊(4)，第一傳感器模塊（1)與信號(hào)處理模塊(4)之間用第一伸縮桿(5)連接，第二傳感器模 塊(2)與信號(hào)處理模塊(4)之間用第二伸縮桿(6)連接，第三傳感器模塊(3)與信號(hào)處理模塊 (4)之間用第三伸縮桿(7)連接，第一傳感器模塊(1 )、第二傳感器模塊(2 )、第三傳感器模塊 (3)中第一線圈（14)、第二線圈（15)、第三線圈（16)分別與信號(hào)處理模塊(4)相連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型地下金屬管線探測儀，其特征是：第一伸縮桿(5)與 第二伸縮桿(6)相互平行，第三伸縮桿(7)與第一伸縮桿(5)、第二伸縮桿(6)分別垂直。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型地下金屬管線探測儀，其特征是：第一傳感器模塊 (1)、第二傳感器模塊(2)、第三傳感器模塊(3)均由相互垂直的三個(gè)相同的第一線圈（14)、 第二線圈（15)、第三線圈（16)構(gòu)成。
【專利摘要】本實(shí)用新型專利旨在提供一種快速檢測地下金屬管線故障的裝置，該裝置采用第一伸縮桿(5)、第二伸縮桿(6)、第三伸縮桿(7)作為傳感器模塊與信號(hào)處理模塊之間的連接，同時(shí)采用了第一傳感器模塊(1)、第二傳感器模塊(2)、第三傳感器模塊(3)分別測量三個(gè)點(diǎn)的磁場，第一伸縮桿(5)與第二伸縮桿(6)相互平行，第三伸縮桿(7)與第一伸縮桿(5)、第二伸縮桿(6)分別垂直，如圖1。傳感器模塊均采用了相互垂直的三個(gè)相同線圈，通過測量三個(gè)線圈的電動(dòng)勢來測量所處位置的磁場的大小。通過測量這三個(gè)點(diǎn)的磁場的大小很方便的測出地下金屬管線的位置及故障狀態(tài)。
【IPC分類】G01V3/11
【公開號(hào)】CN205120982
【申請?zhí)枴緾N201520633194
【發(fā)明人】徐睿英, 吳路光, 謝鑫剛
【申請人】徐睿英
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年8月21日