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一種基于感應原理的城市地下管道檢查孔定位系統

作者: 時間:2011-07-20 來源:網絡 收藏

距離測量裝置由裝有霍爾傳感器的滑輪組及其相應的輔助電路組成。在一個塑料滑輪上裝有四個小磁鐵,測試電纜通過該滑輪放入井下。所以當滑輪旋轉時,可通過安裝在滑輪旁的霍爾傳感器的脈沖個數換算出電纜長度值,作為距離信號送入計算機。 因為前進中的設備在鋼管接頭處受到了嚴重碰撞,由圖3可以看出此后的輸出信號略有漂移。這應該是由碰撞導致的內部器件相互位置的微小變化所引起的,但是并沒有對檢測結果造成實際影響。

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/161788.htm

將一臺帶有PCMCIA A/D插卡的便攜計算機作為的主機[5]。應用軟件中首先用中值濾波法將傳來的檢測信號進行數字濾波,再將按時間采樣得到的檢測信號與距離信號相對應。結果可存為文件,同時也可以進行實時的圖形顯示。當采樣數據發生滿足事先設定要求的突變時,將會有相應的數據顯示在界面上。

3 實驗結果

3.1 實驗室實驗結果

實驗表明,分辨率隨線圈距離D1的增加而下降,綜合考慮的檢測靈敏度和信噪比等因素,實驗樣機的Dl確定為0.5m。在室內環境下,樣機的相位分辨率為1。,幅值分辨率為0.5%。

由于直耦電動勢的值正比于ω,而渦流產生的二次電動勢正比于ω2,因此當ω減小時,即使是在周圍介質不變的情況下,檢測信號中的相位變化也會減小,因此會降低信號的信噪比。

用不同介質對樣機進行測試,實驗表明,當頻率低于5kHz時,信號輸出對空氣、干沙、濕沙等不同介質響應的區別已經很不明顯。實驗也表明在頻率降低時,可以通過增加發射電路輸出功率的方法來改善測量結果。所以在確保靈敏度、同時使系統適應大多數檢測環境的情況下,實驗樣機發射電路輸出信號的頻率取為20kHz,電流幅值取為lA。

3.2 現場實驗結果

現場實驗在某街道中的一段長約150m、直徑約8英寸的水泥下水中進行。在150m距離起始和結束處各有一處孔A、C。已知在二者之間還有一處孔B存在,但其準確位置已經被街道覆蓋,無法確定。

檢測前,先將一帶有掛鉤的高壓噴嘴由A孔打到C孔,同時也對進行了一次沖洗操作。由掛鉤拖拽探頭沿管道前進以進行檢測。由于距離檢測的方式特殊,探頭前進的速度不要求恒定。

現場實驗的結果如圖3所示。圖中曲線起始端和結束端的兩處低電平為兩已知孔A和C。63m處的低電平則是需要被的檢查孔B的具體位置。另外,兩處的高電平表明該處有某種較高導電率的介質存在。后來發現:在36m處有一段多年前因管道維修所更換的PVC管道,而52.5m處則是另一段因同樣原因所更換的鋼管。

現對全文總結如下:

(1)利用電磁實現了對管道檢查孔的測量,系統使用方便快捷,設備簡單經濟,測試結果可靠,可以大大減輕市政維修的工作量。

(2)定位測量只需要對介質導電率的突變進行記錄,不需要根據導電率的具體數值進行分析,所以實際系統的結構組成十分簡單。

(3)采用同樣的手段可以對地下不同設備或者地上設施中工作人員難以進入區域的介質變化方便地進行測量。

(4)定位中的距離測量是根據隨探頭放入地下的電纜長度來計算的。這樣就給走向不沿街道且非直線的地下管道的定位測量帶來一定困難。此時可以考慮在探頭中加入電子陀螺元件。

(5)如果對系統實現數字化,可以使系統具有可變的發射頻率,從而大大提高系統對測試環境的適應能力,同時也能提高信號傳輸的抗干擾能力。


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