[發明專利]一種埋地管道非接觸式應力實時監測方法

有效

• 申請號: 201910541665.6
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110231111B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 廖柯熹;何騰蛟;何國璽;趙建華;楊淑婷
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01L1/12
• 分類號: G01L1/12
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 房立普

1.一種埋地管道非接觸式應力實時監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S10、選取與埋地管道相同材質、管徑和壁厚的管道進行提離效應測試，獲得多組提離高度h下的提離磁場梯度模量G₁；

步驟S20、利用matlab擬合G₁-h關系曲線，得到提離磁場梯度模量G₁與提離高度h的定量關系式中參數a₁、b₁、a₂、b₂的數值大小；所述定量關系式為：

式中：G₁為提離磁場梯度模量；h為提離高度；a₁、b₁、a₂、b₂分別為參數；

步驟S30、將非接觸式檢測裝置放置于埋地管道的正上方，得到該埋地管道的磁場梯度模量G；

步驟S40、最后根據上述得到的埋地管道的磁場梯度模量G計算埋地管道的實時應力σ，其計算公式為：

式中：σ為實時應力；β為與管道埋深有關的磁信號變換系數；DQ為埋地管道背景磁場的梯度模量；h₁是指埋地管道的埋深；h₀是指標準高度，取值為1m；a₁、b₁、a₂、b₂分別為參數。

2.根據權利要求1所述的一種埋地管道非接觸式應力實時監測方法，其特征在于，所述非接觸式檢測裝置包括非接觸式應力監測儀、通過通訊擴展線與非接觸式應力監測儀連接的數據采集器、通過網線與數據采集器連接的工業路由器、逆變控制器、蓄電池、電源控制器、通過電源線連接在電源控制器上的太陽能板，所述數據采集器、工業路由器分別接入逆變控制器，所述逆變控制器、蓄電池通過電源線并聯接入電源控制器，所述非接觸式應力監測儀的兩端分別設有三軸磁阻傳感器。

3.根據權利要求2所述的一種埋地管道非接觸式應力實時監測方法，其特征在于，所述三軸磁阻傳感器為AMR三軸磁阻傳感器，其AMR三軸磁阻傳感器包括依次電連接的惠斯通電橋、運算放大器、濾波器、模數轉換器和USB芯片。

4.根據權利要求2或3所述的一種埋地管道非接觸式應力實時監測方法，其特征在于，所述非接觸式應力監測儀與埋地管道垂直。

5.根據權利要求1所述的一種埋地管道非接觸式應力實時監測方法，其特征在于，所述步驟S10中通過監測儀測量管道的提離磁場梯度模量G₁。

6.根據權利要求5所述的一種埋地管道非接觸式應力實時監測方法，其特征在于，所述提離高度h為監測儀到管道中心之間的高度。