[發明專利]一種埋地鋼質管道非開挖諧波磁場聚焦檢測探頭制作方法

在審

• 申請號: 202011571580.1
• 申請日: 2020-12-27
• 公開（公告）號: CN112730598A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 王新華;姬云磊;孫濤;楊林;趙以振;帥義;段宇
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N27/82
• 分類號: G01N27/82
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種用于埋地鋼質管道非開挖諧波磁場聚焦檢測探頭，其特征在于，包括：

激勵線圈陣列(1)，所述激勵線圈陣列用于承載諧波電流，從而產生激勵磁場透過地面作用于待測埋地鋼質管道，使埋地鋼質管道產生感應磁場；

高靈敏度磁傳感器(2)，所述高靈敏度磁傳感器(2)能夠檢測埋地鋼質管道中微小磁場的變化，為了增強信號的抗干擾能力，所述高靈敏度磁傳感器將檢測到的磁場信號轉化為三路差分電壓信號輸出；

數據傳輸線(3)，所述數據傳輸線連接著檢測探頭和高速數據采集卡，能夠將檢測探頭采集到的數據傳輸到采集卡上并為高靈敏度磁傳感器(2)供電；

SMA線圈供電射頻線(4)，所述SMA線圈供電射頻線連接檢測探頭和諧波激勵源，將諧波電流加載到激勵線圈陣列(1)上；

磁屏蔽外殼(5)，所述磁屏蔽外殼上提供了纏繞激勵線圈陣列(1)的亞克力柱，并且能夠屏蔽側面和上方的電磁場，提高檢測探頭的抗干擾能力。

2.如權利要求1所述的用于埋地鋼質管道非開挖諧波磁場聚焦檢測探頭，其特征在于，所述激勵線圈陣列(1)包括一個大矩形激勵線圈(6)和四個小矩形激勵線圈(7)，為了盡量增大線圈激勵電流，所述大矩形激勵線圈(6)和四個小矩形激勵線圈(7)采用共輸入端共輸出端的并聯的連接方式，纏繞在磁屏蔽外殼(5)上的圓形亞克力柱上(17)，線圈的設計參數包括線圈形狀、尺寸、纏繞方式、匝數、使用材質。

3.如權利要求1所述的用于埋地鋼質管道非開挖諧波磁場聚焦檢測探頭，其特征在于，所述高靈敏度磁傳感器(2)包括TMR隧道磁阻傳感器(8)和傳感器電路板(9)。

所述TMR隧道磁阻傳感器(8)，能夠檢測到周圍管道中的微弱磁信號變化，并將其轉換為三對差分電壓信號輸出；

所述傳感器電路板(9)，通過直插式母座與傳感器連接，便于拆卸，同時在傳感器電源引腳處接入開關二極管，作為防反接保護。

4.如權利要求1所述的用于埋地鋼質管道非開挖諧波磁場聚焦檢測探頭，其特征在于，所述數據線(3)包括兩個J30J-37TJL矩形連接器插頭(12)、一段24芯高柔性雙絞屏蔽線(13)和一段雙芯屏蔽線(14)。

所述矩形連接器插頭(12)用于與檢測探頭外殼上的舉行連接器插座(19)連接；

所述24芯高柔性雙絞屏蔽線(13)兩端分別連接所述矩形連接器插頭(12)的接線端1-24號線，用于傳輸檢測探頭采集到的數據；

所述雙芯屏蔽線(14)連接所述矩形連接器插頭接線端的30-37號線，用于為檢測探頭中的磁傳感器(2)供電。

5.如權利要求1所述的用于埋地鋼質管道非開挖諧波磁場聚焦檢測探頭，其特征在于，所述線圈供電射頻線(4)包括兩個SMA-J內螺內針公頭(10)、一段RG316射頻線(11)和一個阻值可調的電阻(12)；

所述SMA-J內螺內針公頭(10)用于與檢測探頭外殼上的SMA-J外螺內孔母頭(20)連接；

所述RG316射頻線(11)兩端與所述SMA-J內螺內針公頭(10)連接，用于傳輸諧波電流；

所述可變電阻(12)串聯接入線圈供電射頻線，通過調節阻值，改變加載到激勵線圈上的電流值，通過計算激勵線圈的阻抗值和激勵源設備的輸出功率。