一种清管器跟踪定位的磁场发射机信号强度检测装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种清管器跟踪定位的磁场发射机信号强度检测装置，包括衰减罩、磁场发射机、第一天线、第二天线、信号调理器、采集器和服务器，其中，所述磁场发射机设置在所述衰减罩中，所述第一天线设置在所述衰减罩垂直轴向的一侧，所述第二天线设置在所述衰减罩轴向的一侧，且所述第一天线与所述第二天线均与所述衰减罩平行，所述第一天线和所述第二天线电性连接所述信号调理器，所述信号调理器电性连接所述采集器，所述采集器电性连接所述服务器。
【专利说明】一种清管器跟踪定位的磁场发射机信号强度检测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及清管器定位跟踪领域，具体涉及一种清管器跟踪定位的磁场发射机信号强度检测装置。
【背景技术】
[0002]现有的清管器跟踪定位产品主要采用基于声学、机械、放射性、电磁和永磁等原理对清管器进行跟踪定位，由于电磁跟踪定位设备技术逐渐成熟，具有定位精度高的优点，仍然是应用的主流。
[0003]现有的电磁跟踪定位设备通常由磁场发射、磁信号接收两部分组成，磁场发射机安装在清管器上，在随清管器运动的同时，发射用于跟踪定位的电磁信号，接收器在管道夕卜，接收来自管道内的信号，识别清管器的通过。
[0004]在清管器跟踪定位中，磁场发射机的性能直接关系到管道的安全性，其中，磁场发射机的信号强度及衰减特性是其最为关键的技术指标，假如，磁场发射机的信号强度不够并且清管器运行过快，则会导致磁信号接收机接收不到磁场发射机的信号，从而导致清管器跟丢，此时，如果清管器卡住就会导致无法定位清管器位置，从而影响管道安全；同样，假如，信号强度衰减过快也会导致同样的情况发生，因此，对磁场发射机的信号强度及衰减特性进行定量测试是非常重要的，然而，迄今还没有对该指标进行定量测试的方法和设备，使得急需一种对该指标进行定量测试的方法和设备。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种清管器跟踪定位的磁场发射机信号强度检测装置，能够对磁场发射机的信号强度及衰减特性进行定量测试，以使得磁场发射机在管道中能够更稳定的运行。
[0006]本发明一实施例提供了一种清管器跟踪定位的磁场发射机信号强度检测装置，包括衰减罩、磁场发射机、第一天线、第二天线、信号调理器、采集器和服务器，其中，所述磁场发射机设置在所述衰减罩中，所述第一天线设置在所述衰减罩的一侧，所述第二天线设置在所述衰减罩的另一侧，且所述第一天线与所述第二天线均与所述衰减罩平行，所述第一天线和所述第二天线电性连接所述信号调理器，所述信号调理器电性连接所述采集器，所述采集器电性连接所述服务器，其中；
[0007]通过所述第一天线和所述第二天线接收所述磁场发射机发出的电磁信号，并将所述电磁信号通过所述采集器传输给所述服务器，以使得所述服务器根据所述电磁信号，获取所述磁场发射机的信号强度及衰减特性。
[0008]可选的，所述信号调理器包括第一信号放大器、第二信号放大器、第一信号滤波器、第二信号滤波器和处理器，其中，所述第一信号放大器的一端电性连接所述第一天线，另一端电性连接所述第一信号滤波器；所述第二信号放大器的一端电性连接所述第二天线，另一端电性连接所述第二信号滤波器，且所述第一信号滤波器和所述第二信号滤波器均与所述处理器电性连接。
[0009]可选的，所述衰减罩采用与测试管道相同的铁磁金属材料制成。
[0010]可选的，所述第一天线设置于所述衰减罩的轴向平行方向，用于接收所述磁场发射机轴向平行位置发出的电磁信号。
[0011]可选的，所述第二天线设置于所述衰减罩的轴向同心方向，用于接收所述磁场发射机轴向同心位置发出的电磁信号。
[0012]可选的，还包括:打印机，电性连接所述服务器。
[0013]本发明的有益效果如下:
[0014]由于本申请实施例是将磁场发射机设置在衰减罩中，第一天线设置在所述衰减罩的一侧，第二天线设置在所述衰减罩的另一侧，且所述第一天线与所述第二天线均与所述衰减罩平行，所述第一天线和所述第二天线电性连接信号调理器，所述信号调理器电性连接采集器，所述采集器电性连接所述服务器，如此，使得所述磁场发射机设置所述衰减罩中，能够模拟所述磁场发射机在所述管道中，并通过采集所述磁场发射机的信号，通过所述服务器对采集的信号进行处理，从而来实现对所述磁场发射机的信号强度及衰减特性进行定量测试，根据测量结果能够有效的评价所述磁场发射机的信号强度和衰减特性，从而保证发射机在管道内的安全性和稳定性，以使得磁场发射机在管道中能够更稳定的运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例中清管器跟踪定位的磁场发射机信号强度检测装置的第一种结构图；
[0016]图2为本发明实施例中清管器跟踪定位的磁场发射机信号强度检测装置的第二种结构图；
[0017]图3为本发明实施例中信号调理器的电原理图。
【具体实施方式】
[0018]本发明提供了一种清管器跟踪定位的磁场发射机信号强度检测装置，能够对磁场发射机的信号强度及衰减特性进行定量测试，以使得磁场发射机在管道中能够更稳定的运行。
[0019]下面结合附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、【具体实施方式】及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。
[0020]如图1所示，本发明一实施例提供了一种清管器跟踪定位的磁场发射机信号强度检测装置，包括衰减罩1、磁场发射机2、第一天线3、第二天线4、信号调理器5、采集器6和服务器7，其中，磁场发射机2设置在衰减罩I中，第一天线3设置在衰减罩I垂直轴向的一侧，第二天线4设置在衰减罩I轴向的一侧，且第一天线3与第二天线4均与衰减罩I平行，第一天线3和第二天线4电性连接信号调理器5，信号调理器5电性连接采集器6，采集器6电性连接服务器7，通过第一天线3和第二天线4接收磁场发射机2发出的电磁信号，并将所述电磁信号通过采集器6传输给服务器7，以使得服务器7根据所述电磁信号，获取磁场发射机2的信号强度及衰减特性。
[0021]其中，第一天线3为与衰减罩I的轴向平行的天线，用于接收磁场发射机2轴向平行位置发出的电磁信号；第二天线4可以为与衰减罩I的轴向同心的天线，用于接收磁场发射机2轴向同心位置发出的电磁信号；以使得第一天线3和第二天线4能够更稳定的接收到磁场发射机2发出的电磁信号，并通过采集器5采集所述电磁信号；进一步的，采集器6用于采集信号调理器5输出的模拟信号。
[0022]在具体实施过程中，由电池供电的磁场发射机2发射的电磁信号经过封闭的衰减罩I，分别被第一天线3和第二天线4接收，经过信号调理器5后进入采集器6，然后被服务器7记录并分析，然后获取磁场发射机2发射强度随时间的衰减曲线。
[0023]具体来讲，衰减罩I是用以模拟发射机在管道中的真实衰减和运行情况，采用与管道相同或磁特性相近的铁磁金属材料制成，而且衰减罩I具有震动和加压功能，便于检测磁场发射机2的抗震和耐压特性，从而更加真实的模拟发射机在管道内的真实情况，其中，磁场发射机2可以固定在衰减罩I的中心位置。
[0024]具体的，参见图2,信号调理器5包括第一信号放大器50、第二信号放大52器、第一信号滤波器51、第二信号滤波器53和处理器54,其中，第一信号放大器50的一端电性连接第一天线3，另一端电性连接第一信号滤波器51 ;第二信号放大器52的一端电性连接第二天线4，另一端电性连接第二信号滤波器53，且第一信号滤波器51和第二信号滤波器53均与处理器54电性连接，当然，第一信号放大器50和第二信号放大器52也可以与处理器54电性连接。
[0025]其中，第一天线3和第二天线4各串接信号调理器5内的信号放大器和信号滤波器后再接信号调理器5外的采集器6，信号调理器5中的处理器54输出段分别与两组信号放大器和两组信号滤波器电性连接；且服务器7的输出端接处理器54的输入端，使得服务器7能够发送调节指令给处理器54，使得处理器54根据所述调节指令对第一、第二信号放大器的的放大倍数和第一、第二信号滤波器的滤波频率进行调节，其中，服务器7可以为台式电脑，笔记本电脑等电子设备，进一步的，处理器54例如可以是单片机、单独的处理芯片等电子设备。
[0026]在另一实施例中，所述检测装置还包括打印机，电性连接服务器7，在服务器7分析采集器6采集的所述电磁信号，获取磁场发射机2发射强度随时间的衰减曲线之后，控制所述打印机输出检测报告。
[0027]具体来讲，信号调理器5的电原理如图3所示，主要由处理器MSP430、仪表放大器INAl 141、仪表放大器1嫩11411、数字电位器獻乂54361、数字电位器獻乂543611、滤波器LTC10681、滤波器LTC1068II和处理器MSP430组成，其中，第一天线3的输入信号I接仪表放大器INAl 141的IN端，仪表放大器INAl 141的Out端接滤波器LTC1068I的IN端，仪表放大器INAl 141的RG-端和RG+端分别接数字电位器MAX5436的L端和W端，滤波器LTC1068I的CLK端接处理器的TAO端，滤波器LTC1068的Out端接输出信号I，滤波器LTC1068的SCLK端、DIN端、nCS端分别接处理器MSP430的UCBOCLK、UCBOSMO端、UCB0STE端；输入信号II接仪表放大器INAl 14 II的IN端，仪表放大器INAl 14 II的Out端接滤波器LTC1068 II的IN端，仪表放大器INAl 14 II的RG-端和RG+端分别接数字电位器MAX5436 II的L端和W端，滤波器LTC1068 II的CLK端接处理器的TAl端，滤波器LTC1068 II的Out端接输出信号II，滤波器 LTC1068 II 的 SCLK 端、DIN 端、nCS 端分别接处理器 MSP430 的 UCBICLK、UCBISMO端、UCBISTE 端。
[0028]其中，信号调理器5对于两路信号使用仪表放大器和滤波器分别进行放大和滤波，其放大倍数可以由服务器7通过MSP430处理器使用SPI通信所控制的数字电位器来控制，其滤波器的中心频率可以通过服务器7所控制的MSP430处理器的定时器来控制，从而可以方便的进行调节以便于信号调理器5可以适用不同信号强度和不同频率的磁场发射机。
[0029]在实际应用过程中，通常磁场发射机的工作时间在数百小时，当服务器7检测到信号衰减到初始强度的10%以下，自动结束测试，并由所述打印机输出包括强度衰减曲线在内的测试报告。
[0030]本发明的有益效果如下:
[0031]其一、由于本申请实施例是将磁场发射机设置在衰减罩中，第一天线设置在所述衰减罩垂直轴向的一侧，第二天线设置在所述衰减罩轴向的一侧，且所述第一天线与所述第二天线均与所述衰减罩平行，所述第一天线和所述第二天线电性连接信号调理器，所述信号调理器电性连接采集器，所述采集器电性连接所述服务器，如此，使得所述磁场发射机设置所述衰减罩中，能够模拟所述磁场发射机在所述管道中，并通过采集所述磁场发射机的信号，通过所述服务器对采集的信号进行处理，从而来实现对所述磁场发射机的信号强度及衰减特性进行定量测试，根据测量结果能够有效的评价所述磁场发射机的信号强度和衰减特性，从而保证发射机在管道内的安全性和稳定性，以使得磁场发射机在管道中能够更稳定的运行。
[0032]其二、由于本发明的放大器和滤波器可以调节，所以，可以适用不同信号强度和不同频率的磁场发射机，通用和兼容性强。
[0033]其三、由于本发明采用与管道相同或磁特性相近的衰减罩，所以，在一定程度上可以模拟磁场发射机在管道中的真实衰减情况。
[0034]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种清管器跟踪定位的磁场发射机信号强度检测装置，其特征在于，包括衰减罩、磁场发射机、第一天线、第二天线、信号调理器、采集器和服务器，其中，所述磁场发射机设置在所述衰减罩中，所述第一天线设置在所述衰减罩垂直轴向的一侧，所述第二天线设置在所述衰减罩轴向的一侧，且所述第一天线与所述第二天线均与所述衰减罩平行，所述第一天线和所述第二天线电性连接所述信号调理器，所述信号调理器电性连接所述采集器，所述采集器电性连接所述服务器，其中； 通过所述第一天线和所述第二天线接收所述磁场发射机发出的电磁信号，并将所述电磁信号通过所述采集器传输给所述服务器，以使得所述服务器根据所述电磁信号，获取所述磁场发射机的信号强度及衰减特性。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述信号调理器包括第一信号放大器、第二信号放大器、第一信号滤波器、第二信号滤波器和处理器，其中，所述第一信号放大器的一端电性连接所述第一天线，另一端电性连接所述第一信号滤波器；所述第二信号放大器的一端电性连接所述第二天线，另一端电性连接所述第二信号滤波器，且所述第一信号滤波器和所述第二信号滤波器均与所述处理器电性连接。
3.如权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述衰减罩采用与测试管道相同的铁磁金属材料制成。
4.如权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述第一天线设置于所述衰减罩的轴向平行方向，用于接收所述磁场发射机轴向平行位置发出的电磁信号。
5.如权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述第二天线设置于所述衰减罩的轴向同心方向，用于接收所述磁场发射机轴向同心位置发出的电磁信号。
6.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于，还包括: 打印机，电性连接所述服务器。
【文档编号】G01R31/00GK104297596SQ201410554732
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】邱红辉, 王海明, 谭东杰, 赵晓利, 张丽稳, 李博, 陈崇 申请人:中国石油天然气股份有限公司