埋地钢质管道损伤非接触地磁检测探头研制

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中国管道量大面广,多数超期服役,开始进入事故多发期。为确保管道的安全运行,必需对管道实施定期检验和检测,这就需要先进的检测仪器的支持。目前针对管道本体的检测存在检测效率低下、检测成本较高等问题。因此急需研制开发适用于埋地钢质管道损伤的非接触检测仪器。  埋地钢质管道因受介质压力作用,在应力损伤区的磁导率会发生变化,从而导致由地磁场激发的管道表面的漏磁场也发生变化,且此变化不会因为管道载荷的消失而消失。根据埋地钢质管道缺陷出漏磁场特征,设计了埋地钢质管道损伤非接触地磁检测探头,并进行了对比试验。  首先,对埋地钢质管道表面漏磁场的产生原理进行了分析,通过对管道表面漏磁场的分析研究,确定了埋地钢质管道损伤非接触地磁检测探头的设计方案。  其次,根据设计方案,选择合适的硬件系统和软件系统对探头进行整体设计。硬件部分采用HMC1001和HMC1002磁阻芯片作为传感器核心,围绕磁阻传感器设计了信号检测、放大和滤波等功能电路,然后采用TMS320F28335芯片作为控制核心,围绕DSP设计A/D转换,信号传输以及外围驱动电路,完成了信号的处理与传输功能,并开发上位机软件,实现对信号的接收,显示以及数据储存等功能。  最后,通过调试验证开发的硬件部分与软件部分的整体性能,并将设计好的埋地钢质管道损伤非接触地磁检测探头和更高精度的磁通门传感器Bartington-Mag03探头进行试验对比,通过多组实验结果,验证设计开发的检测探头的整体性能的可靠性。通过对不同实验条件下的实验结果分析,提出对埋地钢质管道损伤非接触地磁检测探头的修改方案,提高探头检测精度。
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