[發明專利]管道埋地深度標定方法、管道埋地深度標定儀及存儲介質

在審

• 申請號: 202110696660.8
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113418443A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 胡淼文;張燕軍;付愛群;張智鷹;林世聰;趙呈沖
• 申請（專利權）人: 深圳市太科檢測有限公司
• 主分類號: G01B7/26
• 分類號: G01B7/26
• 代理公司: 深圳市育科知識產權代理有限公司 44509
• 代理人: 何凱威

1.一種管道埋地深度標定方法，其特征在于，包括：

檢測電流沿管道方向的管地系統電流并計算電流傳輸的電流有效值；

結合所述電流有效值計算地面任意點的磁感應強度，以獲得管道的磁場分布；

通過接收機的接收天線接收管道磁場的水平分量和垂直分量；

對所述水平分量和垂直分量進行磁感應電動勢計算，以獲得磁場強度變化趨勢；

根據所述磁場強度變化趨勢標定管道埋地深度。

2.根據權利要求1所述的管道埋地深度標定方法，其特征在于，所述管地系統為一種管地等效電路，所述管地等效電路包括管電路和地電路。

3.根據權利要求2所述的管道埋地深度標定方法，其特征在于，在管道上任意一點z處的電流有效值為：

I_z＝I₀e^-az

其中，

I_z為z處的電流有效值；

I₀為z＝0處的電流有效值；

e為自然底數；

α為阻尼系數，其計算公式為：

其中，

R為管地系統的電阻，其由兩部分組成：即管道本身電阻R_i和大地的內阻R_s；

L為地電路中電感；

G為管地之間由于電流的泄露而產生的電導；

C為管地之間由于防腐層存在而形成的電容；

其計算公式分別為：

R_s＝kρ+9.87f×10^-7

式中：

R_i為管體橫向電阻；

R_s為大地內阻；

k′為禍流系數，

μ為管道材料磁導率，μ＝μ_rμ₀；

μ_r為管道材料相對磁導率；

μ₀為真空相對磁導率，μ₀＝4π×10^-7H/m；

k為管道長度系數，k＝0.0012757；

ρ為土壤電阻率；

f為檢測頻率；

I為檢測電流；

ω為檢測電流角頻率，ω＝2πf；

σ為管道電導率；

r_a為管道內勁；

r_b為管道外徑；

r_c為管道外防腐層半徑；

ε_rc為管道防腐層相對介電常數，ε_rc＝2.5-2.8；

ε_re為環境相對介電常數；

R_g為管道防腐層電阻率。

4.根據權利要求1所述的管道埋地深度標定方法，其特征在于，地面任意點的磁感應強度的計算公式為：

其中，

B_P為P點處的磁感應強度；

I_z為管道上的電流有效值，即電流強度；

r為管道中心至P點的距離。

5.根據權利要求4所述的管道埋地深度標定方法，其特征在于，所述磁感應強度包括水平分量和垂直分量，所述水平分量和垂直分量的計算公式分別為：

其中，

α為磁場方向與垂直方向之間的夾角；

h為管道檢測深度；

x為P點與管道中心之間的水平距離。

6.根據權利要求5所述的管道埋地深度標定方法，其特征在于，基于所述磁感應強度的水平分量和垂直分量進行管道路徑定位的方法包括峰值法和谷值法；所述峰值法是基于所述水平分量出現的最大值的位置判斷管道的平面位置；所述谷值法是基于所述垂直分量出現的最小值的位置判斷管道的平面位置。