[發明專利]一種基于射頻識別傳感的管道內壁腐蝕監測系統

在審

• 申請號: 202210199369.4
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114397355A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 伍劍波;張目超;蘭雅雯
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01N27/82
• 分類號: G01N27/82
• 代理公司: 西安正華恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 61271
• 代理人: 黃鑫

本發明公開了一種基于射頻識別傳感的管道內壁腐蝕監測系統，涉及管道監測技術領域，包括：磁化裝置、RFID標簽傳感器和讀寫器；磁化裝置安置于被測管道上，其包括：鐵芯、第一永磁體、第一鐵塊、第二永磁體和第二鐵塊；RFID標簽傳感器安置于被測管道上，與磁化裝置位于同一側；讀寫器通過讀寫器天線與RFID標簽傳感器無線通信連接。本發明結構輕巧，成本低，監測精度高；易于安裝和拆卸，便于檢修；有助于管道內壁腐蝕監測技術的應用，具有較大的工程應用價值。

技術領域

本發明涉及管道監測技術領域，具體涉及一種基于射頻識別傳感的管道內壁腐蝕監測系統。

背景技術

管道作為重要的基礎承壓構件，被廣泛應用于長距離運輸石油、天然氣，是國民經濟的命脈，其質量是保證安全運輸的基礎。但由于應力、電化學劣化、振動、外界沖擊等原因，管道內壁容易出現腐蝕、損失、空化和裂紋等缺陷，若未及時發現會降低后期使用性能，甚至會造成嚴重的安全事故。為保證管道質量，通常利用各種自動化無損檢測方法進行質量檢測，如漏磁、超聲導波、光纖傳感器、渦流、紅外熱成像等，這些手段雖然能夠有效地對管道腐蝕進行監測，但上述方法存在儀器昂貴、結構龐大的問題，不利于監測大多數處于惡劣、極端的自然環境下的管道；并且需要定期檢測，需要復雜儀器、線纜，成本高，不適合大規模監測。

射頻識別技術作為一種非接觸式識別技術，具有無源無線、免維護的優點。這種技術能夠克服上述管道監測手段需要定期維護、結構龐大、成本高的問題。然而，由于趨膚效應，現有的射頻識別用于管道腐蝕檢測主要是應用于管道外表面腐蝕的監測，無法應用于管道的內部腐蝕。因此，亟需開發一種能夠解決管道內壁腐蝕監測問題的技術手段。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種基于射頻識別傳感的管道內壁腐蝕監測系統解決了現有管道監測技術無法實現結構輕巧、成本低、精度高、易于安裝與拆卸的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

一種基于射頻識別傳感的管道內壁腐蝕監測系統，包括：磁化裝置、RFID標簽傳感器和讀寫器；

所述磁化裝置安置于被測管道上，其包括：鐵芯、第一永磁體、第一鐵塊、第二永磁體和第二鐵塊；所述第一鐵塊和第二鐵塊均放置于被測管道的外壁上；所述第一永磁體位于第一鐵塊上方，與第一鐵塊固定連接；所述第二永磁體位于第二鐵塊上方，與第二鐵塊固定連接；所述鐵芯位于第一永磁體和第二永磁體的上方，其一端與第一永磁體固定連接，另一端與第二永磁體固定連接；

所述RFID標簽傳感器安置于被測管道上，與磁化裝置位于同一側；

所述讀寫器通過讀寫器天線與RFID標簽傳感器無線通信連接。

進一步地，所述RFID標簽傳感器包括：超高頻射頻識別芯片和磁敏貼片天線；

所述磁敏貼片天線包括：金屬接地板、介質基板和金屬輻射貼片；所述介質基板的一表面與金屬接地板固定連接，其另一表面與金屬輻射貼片固定連接；所述金屬輻射貼片中部設有微帶結構，所述微帶結構的一端部與超高頻射頻識別芯片固定連接。

進一步地，所述RFID標簽傳感器采用粘接的方式安置于被測管道上，其磁敏貼片天線的長度方向垂直于磁化裝置的磁化方向。

進一步地，所述介質基板采用FR-4材料。

進一步地，所述磁敏貼片天線的阻抗與超高頻射頻識別芯片的阻抗共軛。

本發明的有益效果為：