[發(fā)明專利]管道無損檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310257645.9
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103398294A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 田穎;王科理
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

1.一種管道無損檢測系統(tǒng)，利用智能小車為基礎，利用小車在管道中行進，以電渦流傳感器沿管道進行探測，以顯示模塊顯示管道破損程度；在小車上搭載各部件；其特征在于：所述搭載的部件包括單片機、信號采集及存儲單元、控制單元、電源單元和人機接口單元；

所述的管道無損檢測系統(tǒng)由三種作用綜合在一起：信號采集與存儲；行進控制；人機交互。

2.根據(jù)權利要求1所述的管道無損檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的信號采集及存儲單元由模擬、數(shù)字信號采集單元和存儲單元兩部分組成；模擬、數(shù)字信號采集單元包括電渦流傳感器及單片機的A/D轉換模塊；存儲單元為單片機中的存儲器。

3.根據(jù)權利要求1所述的管道無損檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的控制單元由控制信號采集單元及輸出單元兩部分組成；控制信號采集單元包括光電接近開關及單片機中的數(shù)字I/O端口；輸出單元包括電機驅動模塊、電機及單片機中的PWM控制器。

4.根據(jù)權利要求1所述的管道無損檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的電源單元由電池及電壓轉換模塊兩部分組成。

5.根據(jù)權利要求1所述的管道無損檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的人機接口單元為鍵盤及顯示模塊。

6.權利要求2所述的檢測系統(tǒng)對于管道破損程度的顯示方法：用于金屬管道內側涂層厚度檢測的電渦流傳感器由電池提供電源，電渦流傳感器與單片機的A/D轉換模塊電連接，電渦流傳感器將涂層厚度物理量轉變?yōu)?～5V的模擬量，經A/D轉換模塊轉換后，由I/O口送給MCU處理，最后將當前涂層厚度值顯示在顯示模塊上。

7.權利要求1所述的檢測系統(tǒng)對于小車運行的監(jiān)控方法：所述的光電接近開關也由電池提供電源，光電接近開關安裝在小車最前端，光電接近開關與單片機內部的數(shù)字I/O端口電連接；單片機內部的PWM控制器與電機驅動模塊電連接，再控制電機工作；電機一共有兩路，小車的運行是由兩路電機的運轉決定的；在小車運行過程中，光電接近開關檢測小車行進的前方是否有障礙物，如果前方有障礙物，光電接近開關輸出低電平信號至單片機內部的I/O端口，經單片機處理后，控制PWM控制器發(fā)出控制信號，使行進系統(tǒng)立即啟動避障程序，通過電機驅動模塊，使電機立即停止檢測并后退，達到保護設備的作用。

8.根據(jù)權利要求7所述的小車運行的監(jiān)控方法：其特征在于光電接近開關的測量范圍約為從3～80cm。

9.權利要求1所述的檢測系統(tǒng)對于小車運行的人機接口中的鍵盤電路操縱方法：鍵盤電路通過單片機可以調節(jié)電機的加減速、正反轉功能；通過對鍵盤的操作，當單片機接收到按鍵信號后，經其處理，控制PWM控制器發(fā)出控制信號，控制信號通過電機驅動模塊，實現(xiàn)電機的調速以及前進、后退等功能；

具體是：當有鍵按下時會產生一個低電平，單片機采用查詢或者中斷方式將數(shù)據(jù)通過DATA口以串行方式讀入。按鍵檢測的基本方法是對單片機的SPI模塊進行編程；在進行SPI編程時，首先在程序初始化部分進行SPI系統(tǒng)初始化；SPI的初始化，主要是對SPI控制寄存器SPICR進行寫入，以便定義工作方式、時鐘的空閑電平、是否允許SPI；同時，還要對SPI控制和狀態(tài)寄存器SPISCR的控制位部分寫入，來確定SPI的波特率；SPI初始化需進行寫控制字到SPICR，確定是否允許SPI接收中斷、SPI的工作方式、時鐘及時鐘相位、是否允許SPI；還需寫控制字到SPISCR，確定SPI的波特率，按照鍵盤程序流程編寫程序。