一種清管器跟蹤定位的磁場發射機信號強度檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種清管器跟蹤定位的磁場發射機信號強度檢測裝置，包括衰減罩、磁場發射機、第一天線、第二天線、信號調理器、采集器和服務器，其中，所述磁場發射機設置在所述衰減罩中，所述第一天線設置在所述衰減罩垂直軸向的一側，所述第二天線設置在所述衰減罩軸向的一側，且所述第一天線與所述第二天線均與所述衰減罩平行，所述第一天線和所述第二天線電性連接所述信號調理器，所述信號調理器電性連接所述采集器，所述采集器電性連接所述服務器。
【專利說明】一種清管器跟蹤定位的磁場發射機信號強度檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及清管器定位跟蹤領域，具體涉及一種清管器跟蹤定位的磁場發射機信號強度檢測裝置。
【背景技術】
[0002]現有的清管器跟蹤定位產品主要采用基于聲學、機械、放射性、電磁和永磁等原理對清管器進行跟蹤定位，由于電磁跟蹤定位設備技術逐漸成熟，具有定位精度高的優點，仍然是應用的主流。
[0003]現有的電磁跟蹤定位設備通常由磁場發射、磁信號接收兩部分組成，磁場發射機安裝在清管器上，在隨清管器運動的同時，發射用于跟蹤定位的電磁信號，接收器在管道夕卜，接收來自管道內的信號，識別清管器的通過。
[0004]在清管器跟蹤定位中，磁場發射機的性能直接關系到管道的安全性，其中，磁場發射機的信號強度及衰減特性是其最為關鍵的技術指標，假如，磁場發射機的信號強度不夠并且清管器運行過快，則會導致磁信號接收機接收不到磁場發射機的信號，從而導致清管器跟丟，此時，如果清管器卡住就會導致無法定位清管器位置，從而影響管道安全；同樣，假如，信號強度衰減過快也會導致同樣的情況發生，因此，對磁場發射機的信號強度及衰減特性進行定量測試是非常重要的，然而，迄今還沒有對該指標進行定量測試的方法和設備，使得急需一種對該指標進行定量測試的方法和設備。
【發明內容】
[0005]本發明提供了一種清管器跟蹤定位的磁場發射機信號強度檢測裝置，能夠對磁場發射機的信號強度及衰減特性進行定量測試，以使得磁場發射機在管道中能夠更穩定的運行。
[0006]本發明一實施例提供了一種清管器跟蹤定位的磁場發射機信號強度檢測裝置，包括衰減罩、磁場發射機、第一天線、第二天線、信號調理器、采集器和服務器，其中，所述磁場發射機設置在所述衰減罩中，所述第一天線設置在所述衰減罩的一側，所述第二天線設置在所述衰減罩的另一側，且所述第一天線與所述第二天線均與所述衰減罩平行，所述第一天線和所述第二天線電性連接所述信號調理器，所述信號調理器電性連接所述采集器，所述采集器電性連接所述服務器，其中；
[0007]通過所述第一天線和所述第二天線接收所述磁場發射機發出的電磁信號，并將所述電磁信號通過所述采集器傳輸給所述服務器，以使得所述服務器根據所述電磁信號，獲取所述磁場發射機的信號強度及衰減特性。
[0008]可選的，所述信號調理器包括第一信號放大器、第二信號放大器、第一信號濾波器、第二信號濾波器和處理器，其中，所述第一信號放大器的一端電性連接所述第一天線，另一端電性連接所述第一信號濾波器；所述第二信號放大器的一端電性連接所述第二天線，另一端電性連接所述第二信號濾波器，且所述第一信號濾波器和所述第二信號濾波器均與所述處理器電性連接。
[0009]可選的，所述衰減罩采用與測試管道相同的鐵磁金屬材料制成。
[0010]可選的，所述第一天線設置于所述衰減罩的軸向平行方向，用于接收所述磁場發射機軸向平行位置發出的電磁信號。
[0011]可選的，所述第二天線設置于所述衰減罩的軸向同心方向，用于接收所述磁場發射機軸向同心位置發出的電磁信號。
[0012]可選的，還包括:打印機，電性連接所述服務器。
[0013]本發明的有益效果如下:
[0014]由于本申請實施例是將磁場發射機設置在衰減罩中，第一天線設置在所述衰減罩的一側，第二天線設置在所述衰減罩的另一側，且所述第一天線與所述第二天線均與所述衰減罩平行，所述第一天線和所述第二天線電性連接信號調理器，所述信號調理器電性連接采集器，所述采集器電性連接所述服務器，如此，使得所述磁場發射機設置所述衰減罩中，能夠模擬所述磁場發射機在所述管道中，并通過采集所述磁場發射機的信號，通過所述服務器對采集的信號進行處理，從而來實現對所述磁場發射機的信號強度及衰減特性進行定量測試，根據測量結果能夠有效的評價所述磁場發射機的信號強度和衰減特性，從而保證發射機在管道內的安全性和穩定性，以使得磁場發射機在管道中能夠更穩定的運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例中清管器跟蹤定位的磁場發射機信號強度檢測裝置的第一種結構圖；
[0016]圖2為本發明實施例中清管器跟蹤定位的磁場發射機信號強度檢測裝置的第二種結構圖；
[0017]圖3為本發明實施例中信號調理器的電原理圖。
【具體實施方式】
[0018]本發明提供了一種清管器跟蹤定位的磁場發射機信號強度檢測裝置，能夠對磁場發射機的信號強度及衰減特性進行定量測試，以使得磁場發射機在管道中能夠更穩定的運行。
[0019]下面結合附圖對本發明實施例技術方案的主要實現原理、【具體實施方式】及其對應能夠達到的有益效果進行詳細地闡述。
[0020]如圖1所示，本發明一實施例提供了一種清管器跟蹤定位的磁場發射機信號強度檢測裝置，包括衰減罩1、磁場發射機2、第一天線3、第二天線4、信號調理器5、采集器6和服務器7，其中，磁場發射機2設置在衰減罩I中，第一天線3設置在衰減罩I垂直軸向的一側，第二天線4設置在衰減罩I軸向的一側，且第一天線3與第二天線4均與衰減罩I平行，第一天線3和第二天線4電性連接信號調理器5，信號調理器5電性連接采集器6，采集器6電性連接服務器7，通過第一天線3和第二天線4接收磁場發射機2發出的電磁信號，并將所述電磁信號通過采集器6傳輸給服務器7，以使得服務器7根據所述電磁信號，獲取磁場發射機2的信號強度及衰減特性。
[0021]其中，第一天線3為與衰減罩I的軸向平行的天線，用于接收磁場發射機2軸向平行位置發出的電磁信號；第二天線4可以為與衰減罩I的軸向同心的天線，用于接收磁場發射機2軸向同心位置發出的電磁信號；以使得第一天線3和第二天線4能夠更穩定的接收到磁場發射機2發出的電磁信號，并通過采集器5采集所述電磁信號；進一步的，采集器6用于采集信號調理器5輸出的模擬信號。
[0022]在具體實施過程中，由電池供電的磁場發射機2發射的電磁信號經過封閉的衰減罩I，分別被第一天線3和第二天線4接收，經過信號調理器5后進入采集器6，然后被服務器7記錄并分析，然后獲取磁場發射機2發射強度隨時間的衰減曲線。
[0023]具體來講，衰減罩I是用以模擬發射機在管道中的真實衰減和運行情況，采用與管道相同或磁特性相近的鐵磁金屬材料制成，而且衰減罩I具有震動和加壓功能，便于檢測磁場發射機2的抗震和耐壓特性，從而更加真實的模擬發射機在管道內的真實情況，其中，磁場發射機2可以固定在衰減罩I的中心位置。
[0024]具體的，參見圖2,信號調理器5包括第一信號放大器50、第二信號放大52器、第一信號濾波器51、第二信號濾波器53和處理器54,其中，第一信號放大器50的一端電性連接第一天線3，另一端電性連接第一信號濾波器51 ;第二信號放大器52的一端電性連接第二天線4，另一端電性連接第二信號濾波器53，且第一信號濾波器51和第二信號濾波器53均與處理器54電性連接，當然，第一信號放大器50和第二信號放大器52也可以與處理器54電性連接。
[0025]其中，第一天線3和第二天線4各串接信號調理器5內的信號放大器和信號濾波器后再接信號調理器5外的采集器6，信號調理器5中的處理器54輸出段分別與兩組信號放大器和兩組信號濾波器電性連接；且服務器7的輸出端接處理器54的輸入端，使得服務器7能夠發送調節指令給處理器54，使得處理器54根據所述調節指令對第一、第二信號放大器的的放大倍數和第一、第二信號濾波器的濾波頻率進行調節，其中，服務器7可以為臺式電腦，筆記本電腦等電子設備，進一步的，處理器54例如可以是單片機、單獨的處理芯片等電子設備。
[0026]在另一實施例中，所述檢測裝置還包括打印機，電性連接服務器7，在服務器7分析采集器6采集的所述電磁信號，獲取磁場發射機2發射強度隨時間的衰減曲線之后，控制所述打印機輸出檢測報告。
[0027]具體來講，信號調理器5的電原理如圖3所示，主要由處理器MSP430、儀表放大器INAl 141、儀表放大器1嫩11411、數字電位器獻乂54361、數字電位器獻乂543611、濾波器LTC10681、濾波器LTC1068II和處理器MSP430組成，其中，第一天線3的輸入信號I接儀表放大器INAl 141的IN端，儀表放大器INAl 141的Out端接濾波器LTC1068I的IN端，儀表放大器INAl 141的RG-端和RG+端分別接數字電位器MAX5436的L端和W端，濾波器LTC1068I的CLK端接處理器的TAO端，濾波器LTC1068的Out端接輸出信號I，濾波器LTC1068的SCLK端、DIN端、nCS端分別接處理器MSP430的UCBOCLK、UCBOSMO端、UCB0STE端；輸入信號II接儀表放大器INAl 14 II的IN端，儀表放大器INAl 14 II的Out端接濾波器LTC1068 II的IN端，儀表放大器INAl 14 II的RG-端和RG+端分別接數字電位器MAX5436 II的L端和W端，濾波器LTC1068 II的CLK端接處理器的TAl端，濾波器LTC1068 II的Out端接輸出信號II，濾波器 LTC1068 II 的 SCLK 端、DIN 端、nCS 端分別接處理器 MSP430 的 UCBICLK、UCBISMO端、UCBISTE 端。
[0028]其中，信號調理器5對于兩路信號使用儀表放大器和濾波器分別進行放大和濾波，其放大倍數可以由服務器7通過MSP430處理器使用SPI通信所控制的數字電位器來控制，其濾波器的中心頻率可以通過服務器7所控制的MSP430處理器的定時器來控制，從而可以方便的進行調節以便于信號調理器5可以適用不同信號強度和不同頻率的磁場發射機。
[0029]在實際應用過程中，通常磁場發射機的工作時間在數百小時，當服務器7檢測到信號衰減到初始強度的10%以下，自動結束測試，并由所述打印機輸出包括強度衰減曲線在內的測試報告。
[0030]本發明的有益效果如下:
[0031]其一、由于本申請實施例是將磁場發射機設置在衰減罩中，第一天線設置在所述衰減罩垂直軸向的一側，第二天線設置在所述衰減罩軸向的一側，且所述第一天線與所述第二天線均與所述衰減罩平行，所述第一天線和所述第二天線電性連接信號調理器，所述信號調理器電性連接采集器，所述采集器電性連接所述服務器，如此，使得所述磁場發射機設置所述衰減罩中，能夠模擬所述磁場發射機在所述管道中，并通過采集所述磁場發射機的信號，通過所述服務器對采集的信號進行處理，從而來實現對所述磁場發射機的信號強度及衰減特性進行定量測試，根據測量結果能夠有效的評價所述磁場發射機的信號強度和衰減特性，從而保證發射機在管道內的安全性和穩定性，以使得磁場發射機在管道中能夠更穩定的運行。
[0032]其二、由于本發明的放大器和濾波器可以調節，所以，可以適用不同信號強度和不同頻率的磁場發射機，通用和兼容性強。
[0033]其三、由于本發明采用與管道相同或磁特性相近的衰減罩，所以，在一定程度上可以模擬磁場發射機在管道中的真實衰減情況。
[0034]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種清管器跟蹤定位的磁場發射機信號強度檢測裝置，其特征在于，包括衰減罩、磁場發射機、第一天線、第二天線、信號調理器、采集器和服務器，其中，所述磁場發射機設置在所述衰減罩中，所述第一天線設置在所述衰減罩垂直軸向的一側，所述第二天線設置在所述衰減罩軸向的一側，且所述第一天線與所述第二天線均與所述衰減罩平行，所述第一天線和所述第二天線電性連接所述信號調理器，所述信號調理器電性連接所述采集器，所述采集器電性連接所述服務器，其中； 通過所述第一天線和所述第二天線接收所述磁場發射機發出的電磁信號，并將所述電磁信號通過所述采集器傳輸給所述服務器，以使得所述服務器根據所述電磁信號，獲取所述磁場發射機的信號強度及衰減特性。
2.如權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述信號調理器包括第一信號放大器、第二信號放大器、第一信號濾波器、第二信號濾波器和處理器，其中，所述第一信號放大器的一端電性連接所述第一天線，另一端電性連接所述第一信號濾波器；所述第二信號放大器的一端電性連接所述第二天線，另一端電性連接所述第二信號濾波器，且所述第一信號濾波器和所述第二信號濾波器均與所述處理器電性連接。
3.如權利要求2所述的檢測裝置，其特征在于，所述衰減罩采用與測試管道相同的鐵磁金屬材料制成。
4.如權利要求3所述的檢測裝置，其特征在于，所述第一天線設置于所述衰減罩的軸向平行方向，用于接收所述磁場發射機軸向平行位置發出的電磁信號。
5.如權利要求4所述的檢測裝置，其特征在于，所述第二天線設置于所述衰減罩的軸向同心方向，用于接收所述磁場發射機軸向同心位置發出的電磁信號。
6.如權利要求5所述的檢測裝置，其特征在于，還包括: 打印機，電性連接所述服務器。
【文檔編號】G01R31/00GK104297596SQ201410554732
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】邱紅輝, 王海明, 譚東杰, 趙曉利, 張麗穩, 李博, 陳崇 申請人:中國石油天然氣股份有限公司