專利名稱：磁介指令定位儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用旋轉(zhuǎn)低頻磁場在管道外遙控管道內(nèi)爬行器運動的 設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前石油、天然氣等能源的遠距離輸送多數(shù)采用的是管道輸送的方式。長輸 送管道是由多根鋼管焊接而成的。為保證焊接質(zhì)量，要對每兩根鋼管間的連接焊
口進行檢測，檢測的方法是使用爬行器拍攝x光片。爬行器是一種能在管道內(nèi)運 動并能發(fā)出x射線的設(shè)備。其使用方法是把爬行器放置在管道入口處，在焊口的 外壁附上一圈X光膠片，操作員在管道外用Y射線源遙控爬行器運動到焊口位
置，然后爬行器發(fā)出x射線，使焊口外的x光膠片曝光，以確定焊縫是否存在缺陷。
使用Y射線源控制爬行器的缺點是射線源的運輸、保管、使用、用后處理都 存在一定危險，所以急需一種無放射元素的遙控設(shè)備，替代Y射線源，在管道外
遙控管道內(nèi)爬行器運動的設(shè)備。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有Y射線源遙控爬行器裝置的缺陷，提出一種無射線源、 安全、可靠的爬行器控制設(shè)備。
解決上述問題所采取的具體技術(shù)方案是 一種磁介指令定位儀是由電指令源 和電子傳感器兩部分組成，電指令源結(jié)構(gòu)是在電指令源外殼(1)上裝有固定 座(15)，在固定座(15)上裝有驅(qū)動電機(12),驅(qū)動電機(12)驅(qū)動軸聯(lián)接磁 鐵(11),在固定座(15)上裝有充電插座(4)，充電電池(14)聯(lián)接充電插座 (4)，在固定座(15)上裝有保護電路(13)，在電指令源外殼(1)上裝有開關(guān) (2)、拎手(3);
電子傳感器結(jié)構(gòu)是在電子傳感器外殼(8)上裝有調(diào)整旋鈕(5)、指示燈 (6)、電纜插座(7)、在電子傳感器外殼(8)內(nèi)裝有電路板(9)、接收線圈(10)，調(diào)整旋鈕(5)、指示燈(6)、電纜插座(7)和接收線圈(10)連接在電路板(9) 電路上，電纜插座(7)上的電纜連接,器。
該定位儀采用電磁感應(yīng)原理，旋轉(zhuǎn)的磁場與固定的線圈之間產(chǎn)生相對切割運 動，則線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
五=腺^^^ 0 —感應(yīng)電動勢(V);
B——磁場的磁感應(yīng)強度 Z——線圈有效長度； r——磁鐵和線圈的相對運動速度； fl——電子傳感器與管道頂部的距離 6——磁場的邊界到磁鐵的距離； f——線圈進入磁場的時間。 電路通過分析感應(yīng)電動勢來發(fā)出定位信號。
電指令源工作時由可以旋轉(zhuǎn)的磁鐵產(chǎn)生低頻輻射磁場，該低頻磁場穿透鋼管 給電子傳感器發(fā)出指令。
電子傳感器通過電纜與爬行器進行信號的傳輸。電子傳感器安裝在爬行器 上，在管道內(nèi)接收指令源發(fā)出的低頻磁場，進行磁場分析，發(fā)出定位指令，使爬 行器停在指定位置。
本實用新型的優(yōu)點-
(1) 無放射性元素，避免了操作者受輔射的威脅和對環(huán)境的污染；
(2) 運輸、保管、使用、用后處理不存在任何的危險，無需采用特別的防 護措施，簡便易行；
(3) 磁介指令定位儀完全可以替代傳統(tǒng)的y射線源，定位精度高。


圖1是磁介指令定位儀結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是電指令源電路原理圖 圖3是電子傳感器電路原理圖 圖4是磁介定位儀工作示意圖具體實施方式
結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理。
磁介指令定位儀是由電指令源和電子傳感器兩部分組成，如圖1所示，電指 令源結(jié)構(gòu)是在電指令源外殼1上裝有固定座15，在固定座15上裝有驅(qū)動電機
12，驅(qū)動電機12驅(qū)動軸聯(lián)接磁鐵11,在固定座15上裝有充電插座4，充電電池 14聯(lián)接充電插座4，在固定座15上裝有保護電路13,在電指令源外殼l上裝有 開關(guān)2、拎手3 。
電指令源電路聯(lián)接關(guān)系如圖2所示，電池的輸出端按照電壓極性連接在保護 板的輸入端子Ui+點和Ui-點上，并且與充電器插座連接為電池充電。電機正接 線端子接保護板的Um+點，負接線端子接保護板的U『點；指示燈的正極接保護 板的UL+點，負極接保護板的UL-點；蜂鳴器的正極接保護板的B+點，負極接保 護板的B-點。
電子傳感器結(jié)構(gòu)是在電子傳感器外殼8上裝有調(diào)整旋鈕5、指示燈6、電 纜插座7、電路板9、接收線圈IO。用一根電纜連接電纜插座7和爬行器，使二 者之間進行信號傳輸。調(diào)整旋鈕5、指示燈6、電纜插座7和接收線圈IO都連接 在電路板9上，電路板9和接收線圈10放在電子傳感器外殼8的內(nèi)部，調(diào)整旋 鈕5、指示燈6、電纜插座7均按照結(jié)構(gòu)圖所示位置安裝在電子傳感器外殼8上 的相應(yīng)位置。
電子傳感器電路聯(lián)接關(guān)系如圖3所示，調(diào)整旋鈕5與電阻R6相連，調(diào)整R6 的阻值，以控制X射線穿透不同厚度的管道；指示燈6就是電路中的發(fā)光二極管 Dl，連接在三極管Q1上；電纜插座7就是電路圖中的Jl;接收線圈IO就是電 路圖中的L1，電路通過檢測U產(chǎn)生的感生電動勢來判斷指令源的命令該命令 通過連接電纜與爬行器進行信號傳輸，當(dāng)電子傳感器接收到停止命令時，電路中 的繼電器線圈K1得電，吸引觸點吸合，于是爬行器停止前進。
使用時參照圖4，操作人員手握電指令源拎手3將指令源放在管道頂部。電 源開關(guān)2控制驅(qū)動電機12的旋轉(zhuǎn)和停止。驅(qū)動電機12帶動磁鐵11旋轉(zhuǎn)，向外 輻射出低頻磁場。充電插座4用于電池14充電。當(dāng)電源電壓低于某一特定值時， 保護電路13產(chǎn)生報警信號，此時需要對電池進行充電。
根據(jù)所檢測的管道厚度的不同，通過旋轉(zhuǎn)電子傳感器調(diào)整旋鈕5調(diào)節(jié)傳感器 內(nèi)部的可調(diào)電阻的阻值，來控制X射線的穿透力。指示燈6表示電子傳感器的工 作狀態(tài)。指示燈6亮表示接收到電指令源發(fā)出的定位指令。指示燈6滅表示沒有接收到電指令源發(fā)出的定位指令。電纜插座7與爬行器連接一根連接電纜。爬行 器通過連接電纜為電指令源提供電源，電指令源通過連接電纜給爬行器發(fā)出定位 指令。接收線圈10用于接收電指令源發(fā)出的低頻磁場信號。電路板9對信號進 行處理分析，再發(fā)出定位指令，爬行器接收到指令后停止前進。
檢測時將電指令源放置在距離要拍攝X光片的焊口一定遠處，并打開電源開 關(guān)，使它發(fā)射低頻磁場，再將固定好電子傳感器的爬行器放入管道內(nèi)，打開爬行 器開關(guān)，爬行器開始在管道內(nèi)向前運動。當(dāng)運行到指令源輻射磁場的區(qū)域，電子 傳感器的接收線圈接收到低頻磁場信號，通過電纜給爬行器發(fā)出停止指令，使爬 行器停止在焊縫位置。
權(quán)利要求1一種磁介指令定位儀，其特征在于是由電指令源和電子傳感器兩部分組成電指令源結(jié)構(gòu)是在電指令源外殼(1)上裝有固定座(15)，在固定座(15)上裝有驅(qū)動電機(12)，驅(qū)動電機(12)驅(qū)動軸聯(lián)接磁鐵(11)，在固定座(15)上裝有充電插座(4)，充電電池(14)聯(lián)接充電插座(4)，在固定座(15)上裝有保護電路(13)，在電指令源外殼(1)上裝有開關(guān)(2)、拎手(3)；電子傳感器結(jié)構(gòu)是在電子傳感器外殼(8)上裝有調(diào)整旋鈕(5)、指示燈(6)、電纜插座(7)、在電子傳感器外殼(8)內(nèi)裝有電路板(9)、接收線圈(10)，調(diào)整旋鈕(5)、指示燈(6)、電纜插座(7)和接收線圈(10)連接在電路板(9)電路上，電纜插座(7)上的電纜連接爬行器。
專利摘要本實用新型涉及一種利用旋轉(zhuǎn)低頻磁場在管道外遙控管道內(nèi)爬行器運動的設(shè)備，是由電指令源和電子傳感器兩部分組成，電指令源在管道外產(chǎn)生低頻輻射磁場，安裝在爬行器上的電子傳感器在管道內(nèi)接收指令源發(fā)出的低頻磁場，進行磁場分析，發(fā)出定位指令，使爬行器停在指定位置。本實用新型的優(yōu)點(1)無放射性元素，避免了操作者受輻射的威脅和對環(huán)境的污染；(2)運輸、保管、使用、用后處理不存在任何的危險，無需采用特別的防護措施，簡便易行；(3)磁介指令定位儀完全可以替代傳統(tǒng)的γ射線源，定位精度高。
文檔編號G05B23/02GK201232830SQ20082001460
公開日2009年5月6日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者于開波, 夏海濤, 孔祥丹, 戴東輝, 李冬雪, 浩 王, 肖丹鵬, 群 蘇, 邵德峰, 隋瑩瑩 申請人:丹東華日理學(xué)電氣有限公司