专利名称：一种永磁定位仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属石油、石化管道无损检测领域，尤其涉及一种用于对管道内 部爬行器进行精确定位的永磁定位仪。
背景技术：
在输油、输气管道环焊缝的x射线无损检测领域中，进行无损探伤的主
要设备是管道爬行器，传统的定位方式是使用"Cs-137指令源"定位，其基 本工作原理是应用Cs-137放射源及其相应的放射性探测器作为指令定位的发 生器与接收器。这种定位方式在实际工作中，发射与接收的准确率较高，但在 其多年的使用中所暴露出来的弊端也是很多检测公司痛疼的问题，其缺点主要 在
1)在购买方面，根据国家当前环保部门的要求，如某一单位想使用管道 爬行器，在购买之前要建立合格的放射源储存库、制定严格的使用、运输、保 存、保管等各项规章制度并办理辐射环境评价和进行环评。环评完成后，要到 当地省辐射环境监理站办理辐射安全许可证，取完证后，要到省级环保部门办 理购买审批手续方可购买使用，购买后，要到省级环保部门办理备案手续，即 购买完成。往往用户工程不在当地，到外地使用，还要先到外地所在地省级环 保部门办理接收手续，回本单位所在省级环保部门办理登记手续，接受当地环 保部门的监督、管理。工程完成，还要重复转移、运输手续，运回本单位所在地放射源储存库妥善保存、保管并到省环保部门办理登记手续且本单位也要做 好相应的登记。
2) 在操作方面，在使用过程中，要求必须严格按照操作规程工作，稍有 不慎就会对操作人员本身或周围的工作人员造成严重的辐射伤害。
3) 在保存方面，保存放射源仍然是一个棘手的问题， 一旦保存不当，就 会造成泄露，这种泄露往往都是在人们不知道的情况下，不知不觉被射线辐射， 造成严重的辐射事故。
4) 在保管方面，由于一旦放射源丢失，且不论其是被盗还是保管不慎遗 失，如对周围的环境和人身造成伤害，当事人及其企业法人都必须承担严重的 法律责任。
普通的各类接收传感器大多采用分立元件，模拟电路，虽然线路极为简单， 但存在着不容忽视的缺点。国外生产的接收传感器相对具有精度高，抗干扰性 强等特点但存在线路复杂、体积大，操作繁琐，增大了操作者的劳动强度。
实用新型内容
本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种抗干扰性强，精度 高，体积�。僮骷虻ィ踩繁５木哂�"绿色"意义的无损检测管道爬行器 永磁定位仪。
为达到上述目的，本实用新型是这样实现的 一种永磁定位仪，它包括 磁力发射部分及磁力接收部分；所述磁力接收部分包括传感器、信号采集处理 部分、中央处理器、电源变换部分及输出控制部分；所述传感器的输出端接信 号采集处理部分的输入端；所述信号采集处理部分的输出端接中央处理器的输 入端；所述电源变换部分的输出端分别接信号采集处理部分、中央处理器及输出控制部分的输入端；
传感器移动切割磁力发射部分产生的磁力线，由此形成的感应电流经信号 采集处理部分转换后，送入中央处理器进行分析处理；中央处理器最终向输出 控制部分发出控制指令。
作为一种优选方案，本实用新型所述磁力发射部分包括壳体、在所述壳 体内配有电池、电机及永磁体；所述永磁体与电机的动力输出端固定配接；所 述电池的电源输出端接电机的电源输入端。
作为另 一种优选方案，本实用新型所述壳体包括电机及电池装配仓与永 磁体装配仓；所述电机及电池装配仓采用金属材料；所述永磁体装配仓采用非 金属材料。
本实用新型所述电池可采用锂电池。
本实用新型抗干扰性强，精度高，体积�。僮骷虻デ野踩繁＃湟约� 成电路取代了分立元件，以数字电路代替模拟电路，采用先进的微处理器进行 程序控制，以涡流技术代替卤素计数管，弥补了计数管的怕潮、怕震、易损的 缺陷，与国内外其它厂家相比，具有体积�。僮骷虻ィㄎ蛔既罚垢扇判� 强，使用寿命长，环保、无职业健康伤害等特点。
本实用新型克服了国内现有爬行器穿透厚度低于20mm及受厚度变化等外 部因素干扰大的定位不准缺陷，本实用新型与磁接收管道爬行器两者结合，使 管道爬行器运行平稳，性能更加可靠。以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。本实用新型的 保护范围将不仅局限于下列内容的表述。
图1为本实用新型的整体结构示意图； 图2为本实用新型磁力发射部分结构示意图； 图3为本实用新型磁力接收部分结构示意图； 图4为本实用新型磁力接收部分电路原理框图； 图5为本实用新型磁力接收部分工作原理框图； 图6为本实用新型磁力接收部分具体电路原理。
具体实施方式
如图1 4所示，本实用新型包括磁力发射部分7及磁力接收部分8; 所述磁力接收部分8包括传感器、信号采集处理部分、中央处理器、电源变换
部分及输出控制部分；所述传感器的输出端接信号采集处理部分的输入端；所 述信号采集处理部分的输出端接中央处理器的输入端；所述电源变换部分的输 出端分别接信号采集处理部分、中央处理器及输出控制部分的输入端；传感器 移动切割磁力发射部分产生的磁力线，由此形成的感应电流经信号采集处理部 分转换后，送入中央处理器进行分析处理；中央处理器最终向输出控制部分发 出控制指令。如图2，本实用新型磁力发射部分包括壳体1、在所述壳体l内 配有电池2、电机3及永磁体4;所述永磁体4与电机3的动力输出端固定配 接；所述电池2的电源输出端接电机3的电源输入端。本实用新型所述壳体l 包括电机及电池装配仓5与永磁体装配仓6;所述电机及电池装配仓5采用金 属材料；所述永磁体装配仓6采用非金属材料；所述电池2为锂电池。图1中， ll为X射线机，12为管道爬行器主体部分。
本实用新型包括磁力发射部分7及磁力接收部分8，如图l，管道9外部 的磁力发射部分7通过合适的电机3带动合适的永磁体4匀速旋转，产生恒定的磁场。如图5，管道9内部的与管道爬行器相连的磁力接收部分8通过感应 线圈移动，切割磁力线产生的电流信号经过A/D转换单元转换成电压信号，实 时采样输入到程序控制单元与程序控制单元设定值进行比较，当采样值<设定 值，电路不动作，继续采样；当采样值〉设定值，程序控制单元发出信号，控 制电路板上继电器线圈闭合，输出低电平电压信号给爬行器，控制爬行器精确 定位，完成整个检测任务。
如图l，本实用新型在使用时，放在管道9外部的磁力发射部分7称为发 射器，放在管道9内部的磁力接收部分8称为接收器，通过简单试验，确定好 定位距离，放在预先测量好的位置上，打开电源开关使之工作与管道内部的磁 力接收部分8配合就能很好地控制爬行器工作。
本实用新型在使用时，注意发射器每次放置的方向要一致，不需要调节即 可；接收器对于不同厚度、不同材料的钢管，要进行灵敏度调节才能保证爬行 器定位的准确性。具体调整如下
1、 红灯功能传感器定位指示。红灯亮传感器发出定位指令给爬行器。 红灯灭，传感器发出前进制令给爬行器。
2、 绿灯功能绿灯亮，接收器档位适中。绿灯灭，档位过小。绿灯闪烁， 档位过大。
3、 波段开关功能调整波段开关，可以适应不同壁厚的钢管。
4、 波段开关调整步骤
4.1、 把接收器放置到爬行器上，接收器上表面距离管道内壁8cm。
4.2、 把爬行器放到管道内，把后轮垫起，通电。接收器距离管道端口的 距离要80cm以上。4.3、 把发射器放置到爬行器接收器位置的正上方，打开开关。
4.4、 调整接收器档位。当所选择的档位过低，绿灯"灭"，当选择的档位 过高，绿灯"闪"，当所选择的档位适合，绿灯"亮"。
4.5、 当绿灯亮后，前后左右缓慢挪动发射器。保证绿灯不闪。如绿灯闪， 则降低一档。
5、对于同样厚度、同样材料的钢管，接收器只需要调整一次档位，不必 每次使用前都调整。
当安装接收器的爬行器到达发射器正下方位置时，由接收其内部的传感器 接收磁介质指令信号，经过对指令信号的分析和处理，接收器向爬行器发出控 制指令，使爬行器根据发射器的定位指令精确定位。
图2为本实用新型的磁力发射部分整体结构示意图，磁力发射部分有直流 电机3、永磁体4、锂电池2、 DC/DC转换�？榈茸槌�。锂电池2通过DC/DC转
换�？槲绷鞯缁┑纾纯杀Ｖさ缁人俸愣ǎ挚裳映さ缁氖褂檬倜� 电机转动带动永磁体4旋转，产生恒定的强磁场。
图3为本实用新型的磁力接收部分8结构示意图，9为感应线圈，10为线 路板。如图5，磁力接收部分8有感应线圈、控制电路有A/D转换单元、信号 处理单元、1/0口、程序控制单元、输出控制单元组成。首先，通过I/0口将 程序输入到单片机，磁力接收部分8通过感应线圈移动，切割磁力发射部分7 产生的磁力线而感应出电流信号经过A/D转换单元转换成电压信号，通过信号 处理单元输入到程序控制单元，与程序控制单元设定值进行比较，当采样值< 设定值，电路不动作，继续采样；当采样值>设定值，程序控制单元发出信号 给输出控制单元，控制电路板上继电器线圈吸合，从而使继电器触点闭合，输出低电平电压信号给爬行器，控制爬行器精确定位。当发射信号取消时，线圈 没有感应信号，程序进行复位，整个电路进入到待命状态。重复以上操作，即 可完成爬行器的连续精确定位，从而完成整个检测过程。
如图6,本实用新型中央处理器可采用ATMEGA8L芯片，输出控制部分包 括T5、 T3、 T6、 T4;电源变换部分包括TI、 C4、 C7、 C5、 C6、 C9、 Cll、 C12、 C17、 C8; AC变DC包括扁、U1A。
权利要求1、一种永磁定位仪，其特征在于，包括磁力发射部分(7)及磁力接收部分(8)；所述磁力接收部分(8)包括传感器、信号采集处理部分、中央处理器、电源变换部分及输出控制部分；所述传感器的输出端接信号采集处理部分的输入端；所述信号采集处理部分的输出端接中央处理器的输入端；所述电源变换部分的输出端分别接信号采集处理部分、中央处理器及输出控制部分的输入端；传感器移动切割磁力发射部分产生的磁力线，由此形成的感应电流经信号采集处理部分转换后，送入中央处理器进行分析处理；中央处理器最终向输出控制部分发出控制指令。
2、 根据权利要求1所述的一种永磁定位仪，其特征在于所述 磁力发射部分包括壳体(1)、在所述壳体(1)内配有电池(2)、电 机(3)及永磁体(4);所述永磁体(4)与电机(3)的动力输出端 固定配接；所述电池(2)的电源输出端接电机(3)的电源输入端。
3、 根据权利要求2所述的一种永磁定位仪，其特征在于所述 壳体(1)包括电机及电池装配仓(5)与永磁体装配仓(6);所述电 机及电池装配仓(5)采用金属材料；所述永磁体装配仓(6)采用非 金属材料。
4、 根据权利要求3所述的一种永磁定位仪，其特征在于所述 电池(2)为锂电池。
专利摘要本实用新型属石油、石化管道无损检测领域，尤其涉及一种用于对管道内部爬行器进行精确定位的永磁定位仪，它包括磁力发射部分(7)及磁力接收部分(8)；所述磁力接收部分(8)包括传感器、信号采集处理部分、中央处理器、电源变换部分及输出控制部分；所述传感器的输出端接信号采集处理部分的输入端；所述信号采集处理部分的输出端接中央处理器的输入端；所述电源变换部分的输出端分别接信号采集处理部分、中央处理器及输出控制部分的输入端；所述磁力发射部分包括壳体(1)、在所述壳体(1)内配有电池(2)、电机(3)及永磁体(4)。本实用新型抗干扰性强，精度高，体积�。僮骷虻ィ踩繁�。
文档编号G01V3/08GK201226031SQ20082001406
公开日2009年4月22日 申请日期2008年7月17日 优先权日2008年7月17日
发明者张雪娜 申请人:张雪娜
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
