高清晰管道漏磁通检测系统地面标记技术研究

论文题目: 高清晰管道漏磁通检测系统地面标记技术研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 精密仪器及机械

作者: 吴刚

导师: 靳世久

关键词: 管道,高清晰,漏磁通,检测,地面标记器,标准时钟源,温补晶振

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 我国的石油长输管线相当的一部分已经进入了老龄期。由于管道在长期的腐蚀下所导致的穿孔泄漏,严重威胁着人类的生命、财产和生存环境的安全。在针对管道腐蚀检测的方法中,漏磁通检测法是使用的十分广泛的一种方法。漏磁通法管道检测系统由三个部分组成:管内智能爬行机(MFL-PIG),地面标记系统和数据分析系统。目前中国石油天然气管道局正在组织力量自主开发高清晰漏磁通检测系统,本文研究的地面标记系统是该项目的一部分。地面标记系统是整个漏磁通检测系统的定位部分,其作用非常重要,是实现管道检测结果精确定位的重要保障。本文首先将简要介绍管道检测的意义、方法,漏磁通法检测的原理和地面标记系统的工作原理,分析了漏磁信号的特点和性质。然后详细阐述高清晰地面标记系统的设计方案,相比于国内外的现有产品,它创造性的使用了全新的结构,优化改进了软硬件的设计方案,使之更具有便携、高可靠性和高清晰度等特点。地面标记系统有两个组成部分——地面标记器和标准时钟源。本文将系统的介绍它们的结构设计,信号采集、处理、存储电路设计,时钟电路设计,锂离子电池的充放电控制电路设计,数据通讯电路设计,以及键盘、显示器等的设计。并概述了地面标记系统的程序和上位机软件设计。晶体振荡器是地面标记系统最关键的元件,本文将对晶体振荡器的选择和设计进行研究,并通过测试实验考察其性能。最后,通过大量的系统可靠性和现场实验,对系统的可靠性、清晰度、工作表现等作了检验。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一章绪论

1.1 管道运输的发展状况及检测的现实意义

1.2 管道腐蚀漏磁通检测原理概述

1.2.1 管道腐蚀的基本检测方法

1.2.2 漏磁通法管道检测原理

1.3 本文的主要工作以及意义

第二章高清晰漏磁通检测地面标记系统的总体设计

2.1 管道漏磁信号的有限元分析

2.1.1 电磁场理论

2.1.2 ANSYS二维有限元分析

2.2 地面标记系统的工作原理

2.2.1 地面标记器的功能和工作原理

2.2.2 标准时钟源的功能

2.3 地面标记系统的总体设计

2.3.1 老式地面标记器的设计思路

2.3.2 全新思路的高清晰地面标记系统的设计

2.4 与老式地面标记系统相比的优势和改进

第三章地面标记器的设计

3.1 总体构成及外部结构设计

3.2 地面标记器的硬件电路设计

3.2.1 MCU核心控制器件(C8051F310)

3.2.2 信号采集

3.2.3 信号滤波放大

3.2.4 A/D转换

3.2.5 时钟电路

3.2.6 据的存取

3.2.7 电源、供电电路以及省电模式

3.2.8 人机交互

3.3 地面标记器的软件设计

第四章标准时钟源的设计

4.1 标准时钟源的总体结构设计

4.2 标准时钟源的硬件电路设计

4.2.1 锂离子电池充电控制

4.2.2 时钟的同步

4.2.3 标准时钟源的通信接口

4.2.4 数据的存取

4.2.5 人机交互

4.3 标准时钟源的软件设计

4.4 计算机操作程序和界面的设计

第五章地面标记系统的晶体振荡器

5.1 晶体振荡器的选择与设计

5.1.1 晶体振荡器关键技术指标

5.1.2 晶体振荡器的分类

5.2 温补晶振频率稳定度的测量和实验分析

第六章系统可靠性、现场模拟实验和总结

6.1 系统可靠性实验

6.1.1 系统抗冲击实验

6.1.2 电池耐久性测试

6.1.3 系统防水性能实验

6.2 现场模拟实验

6.3 总结

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

发布时间: 2006-05-24

参考文献

[1].管道漏磁通检测地面标记系统研制[D]. 张元凯.天津大学2007
[2].新一代漏磁通内检测器地面标记系统设计[D]. 韩升华.天津大学2009

高清晰管道漏磁通检测系统地面标记技术研究

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