高清晰度三轴管道内检测器漏磁数据采集系统.pdf

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1、118传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第31卷第5期高清晰度三轴管道内检测器漏磁数据采集系统单少卿，陈世利，靳世久，刘栋(1．天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072：2．天津绿清管道科技发展有限公司，天津301700)摘要：针对传统管道内检测器清晰度不高的缺点，介绍了一种高清晰度三轴管道漏磁数据采集系统。根据三轴漏磁检测的原理，系统使用了大量霍尔传感器作为数据采集元件，分别在检测器漏磁进行探测舱外围圆周各点处的3个方向上放置传感器，以

2、达到高清晰度的采集要求，漏磁电压信号经单片机进行A／D转换后，所得数据由FPGA与PC一104接收存储到固态硬盘。经实验验证，该系统提高了检测清晰度，检测平均误差不超过l0％，证明该系统设计方案切实可行。关键词：漏磁检测；霍尔传感器；单片机；现场可编程门阵列；PC一104中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)05-0118-04Dataacquisitionsystemforthree-axishighdefinitionpipelineinspectiontoolSHANShao．

3、qing，CHENShi．1．i．，JINShi-jiu，LIUDong。(1．StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．TianjinLii-qingPipeTechnologyDevelopmentCoLtd，Tianjin301700，China)Abstract：Aimingattheshortcomingofdefinitionoftradition

4、alpipelineinspectiontoolisnothighenough，adataacquisitionsystemofthree—axismagneticfluxleakage(MFL)inspectiontoolwithhi【ghdefinitionisintroduced．Basedontheprincipleofthree·axisMFL，manyHalleffectsensorsareusedasdataacquisitioncomponentsinthesystem，whichareplacedint

5、hreedirectionsineveryplaceattheperipheryofinspectiontool’SMFLdetectionmodule，inordertoachievetherequirementofhighdefinition．AfterMFLvoltagesignalsareA／DtransformedbytheMCUs，thedataisreceivedandstoredinsolidstatediskbytheFPGAandPC一104．Experimentalresultshowsthatth

6、issystemimprovesthedefinitionoftheinspection，andaveragetestingerrorislessthan10％，whichprovesthefeasibilityofthesystem．Keywords：magneticfluxleakage(MFL)inspection；Hallsensor；MCU；FPGA；PC一1040引言用低功耗、高速并行的系统设计，在低功耗的情况下很好地管道运输是石油、天然气和成品油最经济、安全的运输实现了高清晰度数据采集，经实验验证，本系统运

7、行可靠，方式之一，为减少运输风险，管道完整性管理要求对管道定与设计目的较相符合。期进行内检测t13。1系统原理分析漏磁检测技术是应用最广泛、技术最成熟的铁磁性管1．1三轴漏磁检测的基本原理道缺陷检测技术，由于传统内检测器传感器数量和检测维铁磁性管壁被磁化以后，管壁的缺陷处会产生漏磁场，度有限，容易造成对不敏感缺陷的漏检或缺陷评定误差增漏出的磁力线折射后将会偏离原磁场方向，分别在三维方大，降低了管道完整性评价结果的可靠度J。因此，本文向上有对应的分量强度分布变化，经霍尔元件转换为感应研发了一种高清晰度三轴管道内检测器漏磁数

8、据采集系电压信号。当霍尔元件的其他条件确定后，霍尔电压直接统，该系统增加了传感器的摆放密度、检测维度和采样频反映的是平行于霍尔元件法线方向上的磁感应强度大小。率，这样势必增加了系统处理的数据量和功耗，进而在数据高清晰度三轴管道内检测器漏磁数据采集系统在3个方向的传输、存储和功耗问题上带来了新的问题。因此，本文采上沿管