[发明专利]一种增强型超低频电磁波定位收发装置

说明书

本发明提供一种增强型超低频电磁波定位收发装置，涉及管道内检测器定位技术领域。本发明通过超低频信号发生单元将周期脉冲信号传输至超低频谐振磁场叠加激励电路，超低频谐振磁场叠加激励电路经过发射线圈将激发的叠加磁场的模拟信号传输至接收线圈，接收线圈将模拟信号输出至模拟信号处理电路，模拟信号处理电路将接收的模拟信号经由A/D转换单元的转换将数字信号传输至中央处理单元。本发明采用了低频谐振磁场叠加激励电路，使得每一组的主、副线圈都工作在最大电流状态下，同时，结合主、副线圈双线反向缠绕的结构，增强了发射磁场的强度，提高了检测距离和定位精度。

技术领域

本发明涉及管道内检测器定位技术领域，尤其涉及一种增强型超低频电磁波定位收发装置。

背景技术

目前，石油和天然气是我国国民经济的重要能源，是我国国民经济的命脉；我国在油气资源的开发中，已形成了纵横交错的输油网，由于管道长期运行会在内部积累很多腐蚀杂质，地质表层地基不稳定、介质腐蚀、风蚀侵蚀及意外事故等原因，管道易产生缺陷、损伤和形变，发生油气泄漏，造成巨大的经济损失与生态环保破坏。

随着管道运输的广泛应用，管道机器人在管道工程中正发挥着日益重要的作用，尤其是在管道无损探伤与检测领域已经进入实际应用阶段；然而，对管道内检测器的一些探测性或者监测性的作业带来诸如卡堵之类不可预知的影响，因此管道内检测器的外部跟踪与定位技术不可或缺；管道机器人的示踪定位技术是确定管道机器人在管道内位置的技术，现已成为决定管道机器人有效工作的重要技术。然而，传统有缆示踪定位方式由于电缆重量、信号损耗等因素影响，它严重限制了管道机器人的工作距离；同时，由于管道及其所处介质的屏蔽作用，使得常规的电磁波技术在管道机器人“示踪定位”中的应用受到了很大限制。因此，如何实现管道机器人的无缆“示踪定位”已成为提高管道机器人工作性能和实用价值的重要课题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种增强型超低频电磁波定位收发装置，本装置增强了发射磁场的强度，提高了检测距离和定位精度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种增强型超低频电磁波定位收发装置，包括超低频电磁波发射装置和超低频电磁波接收装置；

所述超低频电磁波发射装置包括超低频信号发生单元、超低频谐振磁场叠加激励电路、发射线圈；

所述超低频信号发生单元用于产生两路幅值、频率相同，相位相差半个波长的周期脉冲信号，超低频信号发生单元包括供电模块和信号产生模块，并与超低频谐振磁场叠加激励电路相连接；所述超低频谐振磁场叠加激励电路用于接收周期脉冲信号，并使主线圈工作在谐振状态，使得主、副线圈中流经的电流最大，从而产生增强的叠加磁场，超低频谐振磁场叠加激励电路包括正、反磁场激励电路：所述正磁场激励电路包括三极管Q₁、电容C₁～C₅以及电阻R₁，所述反磁场激励电路包括三极管Q₂、电容C₆～C₁₀以及电阻R₂；所述发射线圈分为两组，L₁、L₂为一组、L₃、L₄为另一组，用于产生增强的叠加磁场，两组线圈产生的增强的叠加磁场相位差半个波长；