球形管道内检测器示踪定位技术

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1、第14卷第2期纳米技术与精密工程Vo1．14No．22016年3月NanoteclmologyandPrecisionEngineeringMar．2016DOtl0．13494／j．npe．20150064陈世利，王冬祥，郭世旭，等．球形管道内检测器示踪定位技术[J]．纳米技术与精密工程，2016，14(2)：87-93．ChenShili，WangDongxiang，Gu0Shixu，eta1．Trackingandlocalizati0ntechn0logy0fphericalpipelineintema

2、ldeteetor[J]．NanotechnologynndPrecisionEngineering，2016，14(2)：87-93(inChinese)．球形管道内检测器示踪定位技术陈世利，王冬祥，郭世旭，黄新敬，李青春(1．天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津300072；2．中国石油管道秦皇岛输油气分公司，秦皇岛066002)摘要：为解决球形内检测器——智能球在埋地输油管道内工作时示踪定位困难的问题，针对智能球自身局限性，提出基于极低频电磁原理的智能球示踪定位方法．首先分析智能球在管道内运动规律，建立

3、智能球示踪模型，在此基础上推导出电磁信号发射机产生磁场的解析表达式．然后根据实际应用分析影响磁场分布规律的因素，并根据磁场分布的特征，提出智能球示踪定位方法．最后搭建测试系统，在模拟管道和实际管道上进行实验验证了智能球示踪方法可行性．在埋深1m，管径219mm，壁厚5．6mm的长距离输油管线上，智能球示踪方法可以实现示踪定位功能．关键词：智能球；示踪定位；运动特征；极低频；埋地管道中图分类号：TP274；TN911．23文献标志码：A文章编号：1672-6030(2016)02-0087-07Trackinga

4、ndLocalizationTechnologyofSphericalPipelineInternalDetectorChenShili，WangDongxiang，GuoShixu，HuangXinjing，LiQingchun(1．SchoolofPrecisionInstrumentandOpto·ElectronicsEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．QinhuangdaoOilandGasTransportationCompanyo

5、fCPPLB，Qinhuangdao066002，China)Abstract：Totacklethedificultyintrackingandlocalizingsphericalpipelineinternaldetector(hereinaf-terreferredtoassmartbal1)inburiedpipelineaccurately，anoveltrackingapproachbasedonextremelylowfrequencyelectromagneticwaspresentedacc

6、ordingtothelimitationsofsmartballitself．Firstly，throughresearchingthemotionfeaturesofthesmartballinthepipeline，asmartballtrackingmodelwasestablishedandthenthedistributionofelectromagneticfieldsofthesignaltransmitterinsidethesmartballwasderived．Secondly，accor

7、dingtothepracticalapplication，thefactorofthemagneticfielddistributionwasanalyzedandapracticalapplicationtrackingmethodforsmartballwasproposedcorrespondingly．Fi-nally，thesmartballtrackingmodeltheorywasprovedviaexperimentalresultsusingthetestsystemwhichwascarr

8、iedoutinthesimulationpipelineandtheactualpipeline．Inthelong—distanceoilpipelinewith1minburieddepth，219mmindiameter，and5．6mminwallthickness，thesmartballtracking印·proachcanperfectlyrealizethetrack