射線管道爬行器用磁傳感器*

張宏亮,曹立江

(廊坊北檢無(wú)損檢測(cè)公司,河北 廊坊 065001)

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射線管道爬行器用磁傳感器*

張宏亮*,曹立江

(廊坊北檢無(wú)損檢測(cè)公司,河北 廊坊 065001)

介紹一種用于射線管道爬行器定位和控制的管道爬行器電磁傳感器,利用低頻交變磁場(chǎng)能穿透鋼制管道壁的原理。它由位于管道外部的磁發(fā)射器和管道內(nèi)部的磁接收傳感器組成,磁發(fā)射器由電池、穩(wěn)壓電路、直流電動(dòng)機(jī)和釹鐵硼永磁旋轉(zhuǎn)體組成,由電池經(jīng)穩(wěn)壓供電的直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)釹鐵硼永磁旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn);磁發(fā)射器在管道外表局部空間產(chǎn)生交變磁場(chǎng),在管道內(nèi)部形成漏磁場(chǎng),磁接收傳感器由感應(yīng)線圈、限幅器、儀表放大器、檢波電路、積分電路、比較電路和防抖電路組成,輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)供爬行器使用,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期大范圍使用,達(dá)到了代替原來(lái)放射性物質(zhì)控制的作用,定位精度滿足射線透照要求。

無(wú)損檢測(cè);爬行器;磁傳感器;管道;X射線

在長(zhǎng)輸管道無(wú)損檢測(cè)施工中,射線管道爬行器廣泛使用[1],它是一個(gè)專(zhuān)門(mén)在管道內(nèi)部自行行走的射線照相用機(jī)器人,操作人員在管道外部對(duì)其進(jìn)行遙控,包括定位、前進(jìn)、后退、休息、曝光、改變曝光時(shí)間等。這就需要有一種能在管道內(nèi)外進(jìn)行通訊的手段。從前,國(guó)內(nèi)外所使用的傳感器幾乎都是在使用銫137指令源進(jìn)行控制。使用放射性指令源控制器具有電路簡(jiǎn)單,控制效果好,幾乎不存在各種工業(yè)干擾的特點(diǎn)[2-3]。然而,爬行器的放射性指令源的安全使用和運(yùn)輸一直是困撓著各檢測(cè)公司,尋找替代手段是無(wú)損檢測(cè)行業(yè)的一個(gè)難題。

解決問(wèn)題的關(guān)鍵就是傳感器技術(shù)路線的選擇,研究分別分析和試驗(yàn)了超聲波、遠(yuǎn)場(chǎng)渦流、微波無(wú)線電、紅外線、星輪開(kāi)關(guān)、視頻識(shí)別、微型射線機(jī)、超低頻電磁波、靜態(tài)磁場(chǎng)等多種技術(shù)路線。早期清華大學(xué)吳知非等做過(guò)靜態(tài)磁場(chǎng)控制爬行器的研究[4],但其穿透壁厚較小,抗干擾能力低,靜態(tài)永磁體因吸附在鋼管壁上致使操作困難。蘇志毅、黃松嶺等在油氣管道缺欠漏磁檢測(cè)地面標(biāo)志器研制中[5],描述了利用漏磁檢測(cè)儀本身的強(qiáng)磁體作為發(fā)射器,在管道外部設(shè)置一個(gè)高靈敏磁場(chǎng)檢測(cè)器作為接收裝置,該系統(tǒng)也屬于靜態(tài)磁場(chǎng)方式,因手持不便也難用于射線管道爬行器上。勝利油建劉湘寧所做的基于超低頻電磁波的海底管道內(nèi)缺陷定位技術(shù)研究[6]和哈爾濱工業(yè)大學(xué)李軍遠(yuǎn)等所做的基于低頻電磁波的管道機(jī)器人定位技術(shù)[7]都是利用超低頻電磁波在空間上磁場(chǎng)強(qiáng)度的分布規(guī)律,在管道內(nèi)發(fā)射超低頻電磁波,在管道外部使用多個(gè)按照一定規(guī)律排布的接收天線,通過(guò)計(jì)算得到的超低頻電磁波發(fā)射源的位置,實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)物體的示蹤定位。此外,還有天津大學(xué)吳曉等所做的聲傳感器陣列方式[8]是利用內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行聲音通過(guò)聲音定位,定位精度不能滿足要求。成都理工大學(xué)劉念聰所做的基于γ射線的管道焊縫檢測(cè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[9]是采用了視頻識(shí)別,定位精度滿足要求但無(wú)法對(duì)內(nèi)遙控,系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜。

以上各種技術(shù)路線有的不可行,有的雖然可控制但定位精度不能滿足±5 cm的要求,或不能滿足穿透厚度大于30 mm的要求,或不具備對(duì)內(nèi)通訊控制。此外,還要求發(fā)射器要求為手持式、體積小、重量輕、耗電量小、便于一人靈活操作,運(yùn)行于管道內(nèi)部的爬行器上不能安裝大的接收天線。對(duì)操作人員技術(shù)要求低,符合野外施工現(xiàn)場(chǎng)要求,價(jià)格不能太高等,最終本文選擇了利用低頻交變磁場(chǎng)代替放射性同位素指令源對(duì)爬行器進(jìn)行定位控制的技術(shù)路線。

1 研制原理

1.1 原理

為了達(dá)到穿透鋼制管道壁的目的,采取了利用低頻交變磁場(chǎng)代替放射性同位素指令源對(duì)爬行器進(jìn)行定位控制的技術(shù)路線,見(jiàn)圖1。即在管道外部設(shè)計(jì)了一個(gè)能產(chǎn)生一定強(qiáng)度的交變磁場(chǎng),在管道外部對(duì)鋼制管壁進(jìn)行反復(fù)磁化,利用了交變磁場(chǎng)在管壁內(nèi)部產(chǎn)生渦流并感生出新的磁場(chǎng)的原理。

圖1 原理示意圖

由半無(wú)限大導(dǎo)體中的電磁場(chǎng)的麥克斯韋方程可以導(dǎo)出距離導(dǎo)體表面X深度處的渦流密度公式如下[10]。

式中:I0為半無(wú)限大導(dǎo)體表面的渦流密度,單位是A;f為電流頻率,單位是Hz;μ為磁導(dǎo)率,單位是H/m;σ為電導(dǎo)率,單位是S/m;X為深度,單位是mm。

根據(jù)公式定性的可以得出一個(gè)結(jié)論,交變磁場(chǎng)是可以穿透鋼制管道壁的,證明本方案可行。但發(fā)射頻率越高穿透越困難,這將作為本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思路,同時(shí)也要避免50Hz工頻干擾。

根據(jù)公式定性可知,被穿透鋼管壁的導(dǎo)電性越好、磁導(dǎo)率越高也越難以穿透,但并不是完全不能穿透。因此,在管道內(nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)高靈敏度的磁場(chǎng)接收裝置,將接收到的極其微弱的交變信號(hào)濾波、放大、采樣、去干擾、解調(diào)輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)爬行器進(jìn)行定位及控制。

敏感元件采用了線圈,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,對(duì)于一個(gè)圈數(shù)為N圈的線圈其感生電動(dòng)勢(shì)遵守如下定律,根據(jù)公式可知傳感器接收器接收性能與線圈圈數(shù)和磁通量變化率成正比。

式中:E為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),單位是T;N為線圈圈數(shù);φ為磁通量。

1.2 磁發(fā)射器

磁發(fā)射器采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)釹鐵硼磁體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交變磁場(chǎng),代替了原來(lái)的放射性指令源部分,要求至少能穿透30mm壁厚的鋼管,體積重量方面能滿足單人獨(dú)立操作的使用,連續(xù)工作時(shí)間大于8h。

此發(fā)射器具有磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨著電池電壓而改變的優(yōu)點(diǎn),原理框圖如圖2所示,它由電池、穩(wěn)壓電路、低壓檢測(cè)電路、直流電動(dòng)機(jī)和釹鐵硼永磁旋轉(zhuǎn)體組成,由電池經(jīng)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓供電的直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)釹鐵硼永磁旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn),以保持磁場(chǎng)頻率的穩(wěn)定,頻率為35Hz,為隨時(shí)監(jiān)視電池電壓,在電池輸出端接有低壓檢測(cè)電路,以防止電池電壓的過(guò)度放電。

圖2 磁發(fā)射器原理框圖

其電路原理圖如圖3所示,7.2 V電池輸出經(jīng)開(kāi)關(guān)和1 A的保險(xiǎn)絲后一路接至由AN051運(yùn)算放大器IC1及由R1和D1LED組成反饋回路的低壓檢測(cè)電路輸入端;另一路接由LM317組成的穩(wěn)壓電路IC2輸入端,該穩(wěn)壓電路的1端與地之間接電容C1,1、3端之間接二極管D2,2、3端之間接并聯(lián)的二極管D3和電阻R2后再接并聯(lián)的電容器C2和電位器W1到地;穩(wěn)壓電路輸出端3并聯(lián)一電容器C3及另一串聯(lián)LED的電阻R3后,接到直流電動(dòng)機(jī)電源輸入端。

圖3 磁發(fā)射器電路原理圖

7.2 V電源經(jīng)過(guò)IC2穩(wěn)壓后供給6 V直流電動(dòng)機(jī),穩(wěn)定的供電電壓保證了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的靜磁體以恒速旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生一個(gè)6 Hz～35 Hz的交變磁場(chǎng),轉(zhuǎn)速可以通過(guò)調(diào)節(jié)W1進(jìn)行控制,IC1為電池電壓過(guò)低判斷集成電路,D1為電池電壓低壓告警指示燈,D4為電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)工作指示。制作完成的發(fā)射器如圖4所示。

圖4 磁發(fā)射器

圖6 磁接收器電路原理圖

1.3 磁接收器

磁接收傳感器原理框圖如圖5所示,它由感應(yīng)線圈、限幅器、儀表放大器、檢波電路、積分電路、比較電路和防抖電路組成;感應(yīng)線圈兩端接限幅器的輸入,限幅器的輸出順次接儀表放大器、檢波電路、積分電路、比較電路后,由比較電路輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)過(guò)防抖電路(繼電器)隔離輸出。

圖5 磁接收器原理框圖

圖6中,帶鐵芯的感應(yīng)線圈L接收到管道內(nèi)部的微弱交變磁場(chǎng)信號(hào)后,產(chǎn)生一個(gè)感生電動(dòng)勢(shì),波形如圖7,經(jīng)過(guò)二極管D5、D6限幅后輸入到IC3儀表運(yùn)算放大器INA128的輸入端,放大后的信號(hào)由二極管D7檢波,通過(guò)R4、R5、C4、C5組成的積分電路變成變化緩慢的直流電平信號(hào),輸入到IC4運(yùn)放組成的比較器反相LM358A輸入端,TL431、R9組成的5 V基準(zhǔn)電壓源,經(jīng)過(guò)W3分壓給IC4同相輸入端提供基準(zhǔn)電壓,當(dāng)感應(yīng)線圈L沒(méi)有接收到磁場(chǎng)信號(hào)的時(shí)候,比較器IC4輸出高電平,Q1截至,當(dāng)有磁場(chǎng)信號(hào)輸入時(shí),IC4反相輸入端比同相輸入端電位高,比較器反轉(zhuǎn)輸出低電平,Q1導(dǎo)通,繼電器吸和,輸出端得到一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào),此信號(hào)提供給爬行器的PLC通過(guò)編程就可以實(shí)現(xiàn)隨意控制過(guò)程,包括管內(nèi)精確定位、前進(jìn)、后退、休息、曝光等。圖中W2用來(lái)調(diào)節(jié)放大器放大倍數(shù),改變接收靈敏度,W3用于調(diào)節(jié)比較器基準(zhǔn)值,適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)可以防止無(wú)效信號(hào)的干擾。制作完成的接收器如圖8所示。

圖7 接收到的波形

傳感器接收敏感原件可以采用線圈、霍爾元件、磁敏二極管、磁阻傳感器等[11-14],而線圈具有加工制作最容易,易于維護(hù),能適應(yīng)惡劣工作環(huán)境,靈敏度也可以根據(jù)需要調(diào)整匝數(shù)而隨意調(diào)整,不存在溫度補(bǔ)償和非線性度問(wèn)題,在測(cè)量變化磁場(chǎng)信號(hào)時(shí),線圈是一個(gè)很好的選擇。制作時(shí),在線圈內(nèi)部的導(dǎo)磁體鐵芯選用相對(duì)導(dǎo)磁率ur>1 000的工業(yè)純鐵,可以顯著提高線圈的檢測(cè)靈敏度[15]。

圖8 磁接收器

2 制作中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題

2.1 定位精度的測(cè)量方法

取爬行器上任何一個(gè)固定點(diǎn)作為參照,選擇一根管道進(jìn)行測(cè)試,每次定位停車(chē)后,測(cè)量爬行器上參照點(diǎn)位置到管道端的長(zhǎng)度,定位測(cè)量原始數(shù)據(jù)見(jiàn)表1,通過(guò)計(jì)算可得出定位精度誤差范圍,如表2?？梢?jiàn),本傳感器定位精度能達(dá)到±16.5 mm,能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)射線中心曝光法照相的需要。

表1 不同壁厚定位精度測(cè)量數(shù)據(jù)

表2 不同壁厚的定位精度誤差

2.2 定位精度的分析

總定位精度與以下因素相關(guān):1、發(fā)射磁場(chǎng)信號(hào)的穩(wěn)定度,2、磁場(chǎng)頻率,3、爬行速度,4、管道坡度,5、管道內(nèi)表面狀態(tài)(如水、沙等),6、接收傳感器與管道內(nèi)壁的距離,7、PLC的執(zhí)行速度。

本發(fā)射器采用了永磁體、穩(wěn)速電機(jī)可以解決因素1和因素2的問(wèn)題,在薄壁管道中為提高定位精度可采取提高發(fā)射頻率的辦法,但是根據(jù)試驗(yàn),當(dāng)前的定位精度已經(jīng)完全滿足了現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損檢測(cè)拍片的需要,因此沒(méi)有必要增加發(fā)射頻率。增加發(fā)射頻率還將帶來(lái)發(fā)射器電能消耗的增加和穿透能力的下降,得不償失,因此不建議提高發(fā)射頻率方法。

縱觀馬約翰先生的一生,他確實(shí)是一個(gè)偉大的體育思想教育家和執(zhí)行者。在過(guò)去的那段歷史時(shí)期,馬約翰先生的體育教育思想對(duì)清華大學(xué)乃至全國(guó)的體育實(shí)踐產(chǎn)生了巨大的影響。有些實(shí)踐運(yùn)行上的觀點(diǎn)和方法,對(duì)于后世學(xué)校體育的發(fā)展與建設(shè)也起著不可忽視的指導(dǎo)作用,給我們以強(qiáng)烈的震撼,特別是目前社會(huì)“學(xué)生體質(zhì)下降”這個(gè)熱門(mén)話題及現(xiàn)行我們的“對(duì)策”,讓我們感慨萬(wàn)千，卻面對(duì)如此之情況有點(diǎn)束手無(wú)策，缺少馬約翰先生這樣的領(lǐng)路人，先行者。

因素3與爬行器設(shè)計(jì)有關(guān),在不考慮車(chē)速度的情況下的所謂最大誤差是無(wú)意義的,在發(fā)射頻率一定的情況下,爬行速度越慢,最大誤差越小。

因素4是改變了爬行速度,與因素5都是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際面臨的情況,本方法中屬于不可控因素。

因素6,當(dāng)接收器靠近發(fā)射器時(shí),因磁場(chǎng)范圍變小,接收信號(hào)更強(qiáng),磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率提高,因此定位精度更高,接收器安裝距離也與穿透厚度相關(guān),傳感器一般安裝在距離管道上壁5 cm位置,如圖9所示。

因素7問(wèn)題,爬行器控制一般采用PLC控制,而PLC程序的輸入輸出采用映像刷新方式的原因,程序的執(zhí)行周期對(duì)定位也有輕微影響,但因程序執(zhí)行周期約1 μs～3 μs,由此導(dǎo)致的誤差約為0.3 mm～1.0 mm以內(nèi),對(duì)射線照相可以忽略。

在去除了不可控制因素和對(duì)可控制因素進(jìn)行控制的情況下,理論定位精度僅僅與磁場(chǎng)頻率和爬行速度有關(guān),如圖10,理論最大誤差為正負(fù)一個(gè)周期(±t)時(shí)間段內(nèi)爬行器的行走距離,即最大誤差為一個(gè)信號(hào)周期,設(shè)爬行器速度S為18 m/min時(shí),發(fā)射器頻率F為35 Hz,則最大誤差ΔL:

ΔL=S×(1/F)=18/60×1/35=0.00857(m)=8.57(mm)

即理論最大誤差為±8.57 mm。

圖9 管道內(nèi)部傳感器安裝情況

圖10 接收放大器——最大定位誤差分析圖

2.3 存在的干擾信號(hào)及抗干擾措施

在確認(rèn)選擇了交變磁場(chǎng)路線以后,我們對(duì)傳感器工作中可能遇到的各種干擾進(jìn)行了分析,并研究了各種干擾在接收電路輸出端的干擾形式,包括干擾頻譜、干擾幅度、干擾時(shí)機(jī)等,都分別進(jìn)行了仔細(xì)的測(cè)試分析。

干擾信號(hào)一般包括高頻的電磁干擾、50 Hz工頻干擾以及其他干擾源等。有用信號(hào)十分微弱,在1 mT～10 mT之間,而工作環(huán)境十分惡劣,表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:繼電器和電動(dòng)機(jī)等感性負(fù)載的啟動(dòng)、管道剩磁使檢測(cè)元件在爬行器運(yùn)行中的隨機(jī)晃動(dòng)與振動(dòng)變成干擾信號(hào)、爬行器X射線高壓發(fā)生器斬波器高壓包電磁場(chǎng)干擾、強(qiáng)X射線輻射、電焊機(jī)電弧干擾、外部電砂輪等。此外還存在環(huán)境中的高壓電線等工業(yè)50 Hz干擾,信號(hào)提取與處理電路中存在低頻與高頻噪聲干擾。

磁場(chǎng)測(cè)量最易受到外界磁場(chǎng)的干擾,采用高導(dǎo)磁材料做成的屏蔽體以使屏蔽體內(nèi)的接收單元免體外磁場(chǎng)的干擾[16],一般可將干擾減至1/5～1/8,磁屏蔽是增強(qiáng)抗磁干擾能力的必不可少的措施?？臻g電磁場(chǎng)也會(huì)嚴(yán)重影響微弱的信號(hào)的接收,因此需要電磁場(chǎng)的屏蔽,簡(jiǎn)單的屏蔽措施的是用良導(dǎo)體如銅做成筒狀將線圈包圍起來(lái),并注意正確接地,對(duì)于一個(gè)600圈的線圈經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)屏蔽前噪聲達(dá)2 V屏蔽后約1.2 mV,傳遞信號(hào)的導(dǎo)線必須使用屏蔽線。因此,接收線圈部分采用磁屏蔽外殼及環(huán)氧樹(shù)脂完全密封結(jié)構(gòu),使其可工作于十分惡劣環(huán)境,甚至完全侵入水中都可工作。加上磁屏蔽罩并接地后,可以保證對(duì)空間磁場(chǎng)和電場(chǎng)的干擾減低到最小。

2.4 關(guān)于穿透厚度

增加穿透壁厚只需要從三方面考慮:①增加發(fā)射功率,即提高發(fā)射磁感應(yīng)強(qiáng)度;②提高接收放大器靈敏度;③抬高接收傳感器的高度;其中磁感應(yīng)強(qiáng)度受磁材料的限制不能無(wú)限制的提高,本文采用了φ20 mm×40 mm的表面磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.2 T的柱形磁體,實(shí)際中采取方法是增加線圈圈數(shù)、提高接收放大器放大倍數(shù),但同時(shí)必須兼顧到抗干擾的需求,以解決壁厚的問(wèn)題,而提高接收器位置的辦法不利于抵抗螺旋焊道造成的爬行器車(chē)體抖動(dòng)造成的干擾,推薦值為5 cm。

3 應(yīng)用情況

為了驗(yàn)證實(shí)際使用效果,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用在西氣東輸二線八標(biāo)段,管徑φ1 219 mm、壁厚18.4 mm,還有少量壁厚為33 mm。自2008年4月20日開(kāi)工以來(lái),截止到10月30日共檢測(cè)焊口1 890道口,約22公里,在這22公里的使用中經(jīng)歷了春季的風(fēng)沙在管道上帶來(lái)的靜電、夏季管道內(nèi)的溫度高于80 ℃的炎熱考驗(yàn),該爬行器始終控制穩(wěn)定,定位精確。

為了進(jìn)一步檢驗(yàn)在低溫條件下的應(yīng)用效果,又選擇在長(zhǎng)長(zhǎng)吉工程中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,施工地點(diǎn)在吉林省長(zhǎng)春市,管徑φ711 mm、壁厚8.7 mm和10.3 mm。在108 km檢測(cè)任務(wù)中,完全取消了原來(lái)的放射性傳感控制爬行器,所用的六套爬行器全部采用非放射性傳感控制的管道爬行器,在工期緊、任務(wù)急的情況下,利用該設(shè)備圓滿完成了檢測(cè)任務(wù),從未發(fā)生過(guò)新設(shè)備故障而影響施工的情況,經(jīng)過(guò)在前線進(jìn)一步的調(diào)整和優(yōu)化,現(xiàn)以完成主體108 km約9 000道焊口的檢測(cè)任務(wù),所拍照的底片全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求,該地區(qū)11月份的最低氣溫以達(dá)到零下10 ℃,該爬行器工作正常,定位準(zhǔn)確,在兩種(8.7 mm和10.3 mm)壁厚的使用中無(wú)需做任何調(diào)整。

4 結(jié)論

本磁傳感器經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)多項(xiàng)工程的實(shí)際應(yīng)用,具備控制靈活可靠、定位精度高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。爬行器的定位精度可以控制在±2 cm以內(nèi),控制爬行器的各種動(dòng)作等都達(dá)到了可靠的效果,抗干擾能力滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求,徹底取代了傳統(tǒng)的放射性指令源控制的射線傳感器,使無(wú)損檢測(cè)工作人員的人身放射性損害降低到最小,大幅度降低HSE風(fēng)險(xiǎn),已經(jīng)取得了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)[17]。

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Magnetic Sensor Used in X-Ray Pipeline Crawler*

ZHANGHongliang*,CAOLijiang

(Langfang North Non-destructive Testing Company,Hebei langfang 065001,China)

This paper introduces a kind of electromagnetic sensors for pipeline ray pipeline crawler positioning and control of the crawler,principle can penetrate the steel pipe wall using low frequency alternating magnetic field.It is composed of a magnetic transmitter located in pipeline external and internal magnetic sensor,magnetic emitter consists of a battery,a voltage stabilizing circuit,a DC motor and a neodymium iron boron permanent magnet rotator,battery driven by DC motor regulated power supply of neodymium iron boron permanent magnet rotor rotation;magnetic transmitter produces alternating magnetic field in the pipe with outer local space,formed in the internal pipeline leakage magnetic field,magnetic sensor by the induction coil,the instrumentation amplifier,limiter,detection circuit,integrated circuit,a comparison circuit and anti shake circuit,the output of a switch signal is used for crawling,after long-term use on a large scale,to replace the original radioactive substances control,positioning accuracy to meet the requirements of radiographic.

nondestructive testing;pipeline;magnetic sensor;crawler;X-ray

張宏亮(1970-),男,高級(jí)工程師,RTIIIUTIIIMTIIIPTIIIETIITOFDIIAEII,從事射線管道爬行器、非放射性傳感器及定位控制技術(shù)、超聲波和漏磁檢測(cè)等科研工作,1362580@qq.com,聯(lián)系電話:13932612580;

曹立江(1962-),男,漢族,高級(jí)技師,曾參加多項(xiàng)管道局科研項(xiàng)目的研究,主要研究方向?yàn)闊o(wú)損檢測(cè)設(shè)備,已發(fā)表數(shù)篇學(xué)術(shù)論文,caolijiang-1@163.com。

項(xiàng)目來(lái)源:管道局課題項(xiàng)目(2007-06)

2014-10-25 修改日期:2014-11-30

C:7230

10.3969/j.issn.1004-1699.2015.02.024

TP393

A

1004-1699(2015)02-0284-06