專利名稱：帶磁長(zhǎng)輸管道局部消磁器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種長(zhǎng)輸管道局部消磁器，把管道剩磁降到能夠正常焊接的水平。
背景技術(shù)：
管道局部帶磁，焊接作業(yè)時(shí)必須消磁才能焊接。目前，國(guó)內(nèi)外管道消磁技術(shù)是采用直流消磁法和交流消磁法進(jìn)行消磁。直流消磁法首先，借助磁力計(jì)確定鋼管剩磁磁場(chǎng)的大小和方向，將柔性導(dǎo)線組成的線圈連接到變流器，使柔性導(dǎo)線組成的線圈產(chǎn)生與鋼管剩余磁場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)，達(dá)到鋼管退磁的目的。交流消磁法采用焊接導(dǎo)線組成的線圈，在回路中接入一根鋼絲。鋼絲可以平滑地改變通電電流的大小，從而改變消磁磁場(chǎng)的大小。使用時(shí)，將焊接導(dǎo)線組成的線圈繞在鋼管接口兩側(cè)。當(dāng)焊接引弧時(shí)，焊接電流通過(guò)焊接導(dǎo)線組成的線圈，產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，抵消鋼管剩余磁場(chǎng)。在焊接電流大小不變時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)焊接導(dǎo)線組成的線圈的繞組數(shù)，調(diào)整感應(yīng)磁場(chǎng)的強(qiáng)度，使感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度和管道剩余磁場(chǎng)大小相等、方向相反。
現(xiàn)有的管道焊接消磁方法比較簡(jiǎn)單，利用焊接導(dǎo)線組成的線圈進(jìn)行消磁不徹底，經(jīng)常發(fā)生焊接質(zhì)量問(wèn)題。有時(shí)消磁電流選擇不當(dāng)，發(fā)生燒毀電焊機(jī)事故。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種帶磁長(zhǎng)輸管道局部消磁器，克服現(xiàn)有的管道焊接消磁方法簡(jiǎn)單，沒(méi)有專用消磁裝置的不足；克服焊接導(dǎo)線組成的線圈消磁不徹底，經(jīng)常發(fā)生焊接質(zhì)量問(wèn)題，消磁電流選擇不當(dāng)，發(fā)生燒毀電焊機(jī)事故的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是帶磁長(zhǎng)輸管道局部消磁器主要由主變壓器、12伏電源、單片機(jī)、晶閘管恒流恒壓模塊組成。主變壓器連接12伏電源和晶閘管恒流恒壓模塊。12伏電源連接單片機(jī)。單片機(jī)外連接有鍵盤(pán)和顯示器。其特征是單片機(jī)上連接有磁場(chǎng)檢測(cè)探頭。晶閘管恒流恒壓模塊輸入端與單片機(jī)連接。在晶閘管恒流恒壓模塊輸出端與單片機(jī)之間串連有電流傳感器。消磁線圈連接在晶閘管恒流恒壓模塊輸入端。焊接鋼管時(shí)，將消磁線圈纏繞在鋼質(zhì)管道上。
所述的晶閘管恒流恒壓模塊是一個(gè)由六只晶閘管構(gòu)成的三相全控整流橋，通過(guò)控制電路改變其導(dǎo)通角可獲得0-50V的直流電壓。由于采用了比較先進(jìn)的晶閘管恒流恒壓模塊和單片機(jī)，電源的結(jié)構(gòu)緊湊，控制靈活。
所述的單片機(jī)采用SPCE061A，是μ’nSPTM系列產(chǎn)品中的一個(gè)16位結(jié)構(gòu)的微控制器?？紤]到用戶的較少資源的需求以及便于程序調(diào)試等功能，SPCE061A里只內(nèi)嵌32K字的閃存(FLASH)。較高的處理速度使μ’nSPTM能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)，非常適合本裝置的要求。用SPEC061單片機(jī)進(jìn)行磁場(chǎng)的檢測(cè)、電源輸出電壓、輸出電流的檢測(cè)和控制，可以根據(jù)具體的需要，對(duì)單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)不同的功能，如剩余磁場(chǎng)的自動(dòng)抵消，大電流換向的禁止等；另外用單片機(jī)可以很容易地用字符LCD液晶顯示器顯示輸出電壓、電流、剩余磁場(chǎng)強(qiáng)度和儀器的工作狀態(tài)。
所述的消磁線圈采用120芯的插頭，增大了消磁線圈的匝數(shù)，減小了導(dǎo)線的電流，減小了插頭和插片的發(fā)熱量。線圈的長(zhǎng)度6-12米，對(duì)于Φ720的管道可以纏繞4圈，對(duì)于Φ630的管道可以纏繞5圈；如線圈通過(guò)3安培的電流，在Φ720的管道上可產(chǎn)生1440安匝的場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)以前實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，可以產(chǎn)生足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)抵消管道的剩余磁場(chǎng)。
所述的磁場(chǎng)檢測(cè)探頭采用UL3502線性HALL磁場(chǎng)檢測(cè)探頭，用于剩余磁場(chǎng)的強(qiáng)度指示。UL3502線性HALL磁場(chǎng)檢測(cè)探頭元件測(cè)量磁場(chǎng)具有體積小，靈敏度高(1.2MV/GUSS)，單電源供電，電壓輸出等特點(diǎn)，方便與單片機(jī)接口。完全滿足管道消磁時(shí)剩余磁場(chǎng)大小指示的需要。
本實(shí)用新型的有益效果該管道消磁器有以下特點(diǎn)控制電源產(chǎn)生消磁器所需的電流的大小和方向，以得到大小和管道剩磁相等，方向相反的磁場(chǎng)，把剩磁降到管道能夠正常焊接的水平。
利用磁場(chǎng)反向迭加中和法研制出的消磁器可以根據(jù)管材磁化情況的不同，能夠產(chǎn)生大小和方向可調(diào)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的電流，抵消管道剩磁的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)檢測(cè)探頭檢測(cè)磁場(chǎng)的大小，以便對(duì)剩余磁場(chǎng)的大小有所估計(jì)。采用線性霍爾傳感器，實(shí)現(xiàn)電氣隔離，提高了整機(jī)性能，使設(shè)定電壓(0-10V)與輸出電壓與電流成較好的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，克服了晶閘管移相角度與輸出電壓非線性的缺點(diǎn)。電壓反饋與電流反饋采用兩套獨(dú)立電路，互不影響，并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
本實(shí)用新型的管道消磁器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較大的改進(jìn)，使完全符合長(zhǎng)輸管道局部消磁器焊接的需要并產(chǎn)生了實(shí)用的效果。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。


附圖1為本實(shí)用新型帶磁長(zhǎng)輸管道局部消磁器電路結(jié)構(gòu)示意圖。是實(shí)施例電路結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本實(shí)用新型的晶閘管恒流恒壓模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1.主變壓器，2.12伏電源，3.晶閘管恒流恒壓模塊，4.單片機(jī)，5.鍵盤(pán)，6.顯示器，7.電流傳感器，8.磁場(chǎng)檢測(cè)探頭，9.消磁線圈。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例參閱附圖1。本實(shí)用新型帶磁長(zhǎng)輸管道局部消磁器主變壓器
(1)采用60伏、1500瓦的變壓器。12伏電源(2)采用正負(fù)12伏電源。單片機(jī)(4)采用SPCE061A單片機(jī)，是一個(gè)μ’nSPTM系列產(chǎn)品中的一個(gè)16位結(jié)構(gòu)的微控制器。參閱附圖2，晶閘管恒流恒壓模塊(3)是一個(gè)由六只晶閘管構(gòu)成的三相全控整流橋，改變其導(dǎo)通角可獲得0-50V的直流電壓。參閱附圖1。主變壓器(1)連接正負(fù)12伏電源(2)和晶閘管恒流恒壓模塊(3)。正負(fù)12伏電源(2)連接SPCE061A單片機(jī)(4)。單片機(jī)(4)外連接有鍵盤(pán)(5)和顯示器(6)。SPCE061A單片機(jī)(4)上連接有磁場(chǎng)檢測(cè)探頭(8)。磁場(chǎng)檢測(cè)探頭(8)采用UL3502線性HALL磁場(chǎng)檢測(cè)探頭(8)，用于剩余磁場(chǎng)的強(qiáng)度指示。晶閘管恒流恒壓模塊(3)輸入端與SPCE061A單片機(jī)(4)連接。在晶閘管恒流恒壓模塊(3)輸出端與SPCE061A單片機(jī)(4)之間串連有一個(gè)電流傳感器(7)。消磁線圈(9)連接在晶閘管恒流恒壓模塊(3)輸入端的接頭上。焊接鋼管使用時(shí)，把消磁線圈(9)纏繞在需要焊接的鋼質(zhì)管道上。消磁線圈(9)采用120芯的插頭。消磁線圈(9)的長(zhǎng)度10米。
權(quán)利要求1.一種帶磁長(zhǎng)輸管道局部消磁器主要由主變壓器(1)、12伏電源(2)、單片機(jī)(4)、晶閘管恒流恒壓模塊(3)組成，主變壓器(1)連接12伏電源(2)和晶閘管恒流恒壓模塊(3)，12伏電源(2)連接單片機(jī)(4)，單片機(jī)(4)外連接有鍵盤(pán)(5)和顯示器(6)，其特征是單片機(jī)(4)上連接有磁場(chǎng)檢測(cè)探頭(8)，晶閘管恒流恒壓模塊(3)輸入端與單片機(jī)(4)連接，在晶閘管恒流恒壓模塊(3)輸出端與單片機(jī)(4)之間串連有電流傳感器(7)，消磁線圈(9)連接在晶閘管恒流恒壓模塊(3)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶磁長(zhǎng)輸管道局部消磁器，其特征在于所述的晶閘管恒流恒壓模塊(3)是一個(gè)由六只晶閘管構(gòu)成的三相全控整流橋，改變其導(dǎo)通角可獲得0-50V的直流電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶磁長(zhǎng)輸管道局部消磁器，其特征在于所述的單片機(jī)(4)采用SPCE061A，是μ’nSPTM系列產(chǎn)品中的一個(gè)16位結(jié)構(gòu)的微控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要1所述的帶磁長(zhǎng)輸管道局部消磁器，其特征在于所述的消磁線圈(9)采用120芯的插頭，消磁線圈(9)的長(zhǎng)度6-12米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的帶磁長(zhǎng)輸管道局部消磁器，其特征在于所述的磁場(chǎng)檢測(cè)探頭(8)采用UL3502線性HALL磁場(chǎng)檢測(cè)探頭(8)，用于剩余磁場(chǎng)的強(qiáng)度指示。
專利摘要一種帶磁長(zhǎng)輸管道局部消磁器，能把管道剩磁降到能夠正常焊接的水平。主要由主變壓器、12伏電源、SPCE061A單片機(jī)、晶閘管恒流恒壓模塊、組成。主變壓器連接12伏電源和晶閘管恒流恒壓模塊。12伏電源連接單片機(jī)。單片機(jī)外連接有鍵盤(pán)和顯示器。其特征是單片機(jī)上連接有磁場(chǎng)檢測(cè)探頭。晶閘管恒流恒壓模塊輸入端與單片機(jī)連接。在晶閘管恒流恒壓模塊輸出端與單片機(jī)之間串連有電流傳感器。消磁線圈連接在晶閘管恒流恒壓模塊輸入端。使用時(shí)，消磁線圈纏繞在鋼質(zhì)管道上。效果控制電源產(chǎn)生消磁器所需的電流的大小和方向，以得到大小和管道剩磁相等，方向相反的磁場(chǎng)，把剩磁降到管道能夠正常焊接的水平。
文檔編號(hào)H01F13/00GK2899051SQ200620115848
公開(kāi)日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月18日
發(fā)明者吳玲, 蘭翔, 馬學(xué)鋒, 劉軍, 陳強(qiáng), 王廷勇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司