[發明專利]發射線圈間隙變化的電感調節自適應智能系統

在審

• 申請號: 202110502566.4
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113162250A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 朱榮豪;耿淑琴;儲孟浩;張明明;周生遠;魯航;李朋昆;王杰;李雪峰;亓元;李熙;彭曉宏
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12
• 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

本發明公開了發射線圈間隙變化的電感調節自適應智能系統，運用自適應智能反饋系統控制塑料圓環的伸縮來調節線圈電感的間隙，即使在外界環境的一定干擾下，使得地下管道探測系統中所需要的探測儀線圈的電感值被偏移，自適應智能反饋系統能夠通過電流檢測和智能計算讓線圈電感重新回到地下管道探測系統的正常值范圍，從而提高探測儀的穩定性與探測效率。

技術領域

本發明涉及電磁領域，尤其是涉及一種發射線圈電感的自適應智能調節方式。

背景技術

地下管道系統作為城市發展的重要部分，其包含的電力管道、水力管道、天然氣管道、污水管道等在地下敷設是錯綜復雜的，大多數情況沒有整體位置分布精確的圖紙，管道的定位與探測日益困難，使得在對地下資源進行開發利用時有可能誤觸地下管道，從而引發事故而帶來各方面的損失?？焖俣ㄎ坏牡叵鹿艿捞綔y系統減少近年來地下開發活動造成不斷增加的意外事件的概率迫在眉睫。

目前北京燃氣集團使用地下管道電子探測儀對地下燃氣管道進行準確定位，該探測儀中含有兩個橫截面積較大、匝數較多的感應天線。一個感應天線為讀寫器的重要組成部分，即為發射天線，在地面上工作；另一個感應天線為應答器的重要組成部分，即為接收天線，深埋在地下工作。發射線圈和接收線圈是基于電磁感應原理進行耦合的設備。高頻正弦波在發射線圈上產生電磁場，電磁能量以電磁場的形式在空間中傳播。作為傳遞能量的發射線圈和接收線圈是兩個空心線圈，線圈的耦合屬于松耦合，為了進一步提高傳輸效率，在兩個線圈上進行電容補償，線圈回路阻抗達到了最小值，使得兩邊電路在相同頻率內產生諧振，擁有相同諧振頻率的兩個諧振體能產生更強的耦合，從而使得能量通過諧振路徑高效的傳遞到應答器中的芯片，以啟動其工作。由于讀寫器的發射線圈水平放置在地面上工作，其中環境溫濕度不穩定、長時間運輸振蕩造成線圈松散、在凹凸不平的地面上工作以及人為誤操作等原因，造成線圈的各個參數會發生變化，導致系統失諧。因此有必要對現有的技術進行改革，來解決目前遇到的難題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足之處，提供一種由附著在塑料圓環外殼的發射線圈的調節方式。發射線圈通過粘附的方式固定在每層圓環上，通過諧振電壓對應的電流的幅值和頻率參數可以實時智能感知發射天線的是否處于諧振態，是否滿足標簽天線能量的耦合需求，智能控制每層塑料圓環的收縮和擴張來控制附著在圓環上發射線圈的間隙，從而控制線圈電感的大小，使得調節的電感能在系統所需要的參數的合理范圍內，最終提高讀寫器的工作效率。

本發明是一種發射線圈間隙變化的電感調節自適應智能反饋系統，本系統包括：探測儀系統(包括發射線圈在內的發射電路、取信號電路、收集信號的數據終端)、自適應智能軟件系統(包括電壓傳感器、電流傳感器、嵌入在空心圓柱上的距離傳感器、無線通信模塊、控制器)、自適應智能系統的支架和外殼(包括塑膠圓柱、塑料圓環、空心圓柱、長塑料條、測距擋板)。

發射線圈固定在塑料圓環上，根據電壓傳感器和電流傳感器對發射線圈參數的檢測，把反饋信號傳遞給控制器，進而通過控制塑料圓環的伸縮來調節線圈間隙，達到自適應智能調節的目的，使得線圈電感一直穩定在系統達到諧振所需要的電感正常值范圍內。

發射線圈和塑料圓環粘結強度高、兩者不可移動，適用于粘接各種工業化材料的改性丙烯酸酯膠黏劑進行發射線圈和塑料圓環的固定。

發射線圈和塑料圓環粘結時候必須水平放置，避免受重力向下導致粘結不均。

選取的長塑料條必須柔韌性好，避免受空心圓柱擠壓時而折斷。

與長塑料條接觸的空心圓柱兩個角需要要磨成光滑，避免受擠壓時，直角把塑料條擠破。

把空心圓柱在塑料圓柱中移動定為三個檔位，即長塑料條可變形范圍內在塑料圓柱上標記三個位置。根據空心圓柱中的距離傳感器和測距擋板來定位三個位置，并把數據記錄在控制器中，通過控制器來調節空心圓柱的移動位置。