地埋铁磁性管道检测仪制造技术

一种地埋铁磁性管道检测仪，其特征在于：该检测仪包括由两个磁阻器件组成的磁探头，前置放大，差动放大电路，梳状滤波和Ａ／Ｄ转换模块，单片机，磁阻器件置／复位电路，与该单片机相连的ＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭ、功能按键、液晶显示屏以及预先储存在ＥＰＲＯＭ内的软件处理程序；磁传感器的输出端经前置放大、差动放大电路与梳状滤波和Ａ／Ｄ转换模块的输入端相连，梳状滤波和Ａ／Ｄ转换模块的输出端与单片机连接，单片机控制端与梳状滤波和Ａ／Ｄ转换模块的输入端相连；所述磁阻器件置／复位电路的输入端与单片机相连，其输出端分别与两个磁阻器件连接。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种对地埋铁磁性管道的检测仪，尤其涉及一种利用磁检测方法对地下管线进行检测和定位的设备。中国专利(专利号94191050.4)公开了一种“埋藏管路定位装置”，该专利产品采用两个平行放置的感应线圈作传感器，两线圈探测信号经移相后进行比较，比较信号再经过放大、滤波后显示信号波形并判断有无地埋电缆。但该装置存在缺点，即只能发现通有交流电的电缆。本技术的目的是通过如下技术方案实现一种地埋铁磁性管道检测仪，其特征在于该检测仪包括由两个磁阻器件组成的磁探头，前置放大，差动放大电路，梳状滤波和A/D转换模块，单片机，磁阻器件置/复位电路，与该单片机相连的EPROM、SRAM、功能按键、液晶显示屏以及预先储存在EPROM内的软件处理程序；磁传感器的输出端经前置放大、差动放大电路与梳状滤波和A/D转换模块的输入端相连，梳状滤波和A/D转换模块的输出端与单片机连接；单片机控制端与梳状滤波和A/D转换模块的输入端相连；所述磁阻器件置/复位电路的输入端与单片机相连，其输出端分别与两个磁阻器件连接。本技术采用的两个磁阻器件为敏感方向相同且垂直对应放置。本技术给出的地埋铁磁性管道检测仪是利用铁磁性材料在应力或地磁场环境作用下，会表现为铁磁性材料表面磁场强度值高于周围环境磁场强度值，通过测量这种变化，就可以发现地下一定深度范围内是否埋有钢管等地下管线。采用本技术不仅能发现地下通有交流电的电缆，而且能发现地下一定深度范围内是否埋有钢管等地下管线，在检测过程中无需外加激励电磁场，不需要对被测地表面做任何预处理，仪器的磁探头几乎可以任意变换角度和提离值(传感器与地面之间的距离)，都不会影响到检测的结果。检测提离值最大可达1000mm，且检测速度快、能够直观显示测量信号的分布情况，进而得出地下有无管道及管道准确定位。能发现埋在地下深度小于3米、直径大于100mm的钢管；并且能检测到埋在地下深度小于1米、直径大于10mm的钢管；能检测出埋在地下深度小于5米、通有1A直流电的电缆。图2表示由两个布置在不同高度的磁阻器件组成的磁探头的结构示意图。图3是本技术实施例软件程序框图。图4是本技术实施例电路原理图。附图说明图1是本技术实施例的总体结构框图，由两个磁阻器件6、两个前置放大电路8、差动放大电路9、梳状滤波和A/D转换模块10、单片机11、磁阻置/复位电路12、EPROM13、SRAM14和液晶显示15及功能按键16组成。磁探头7中两磁阻器件6的测磁信号经过放大电路8、差动放大电路9、滤波和A/D转换模块10处理后达入单片机11，并显示在液晶屏15上。软件处理程序存储在EPROM13中，SRAM14存储检测数据，单片机控制磁阻置/复位电路12向磁阻6发送置/复位信号。图2为磁探头的一个具体实施例，它由封装在距检测面不同高度，且垂直对应的两个磁敏感方向相同磁阻器件6组成。图3是本技术实施例软件程序流程框图。仪器采用菜单操作模式，当用方向键选择“检测”菜单时，即顺序完成下列操作初始化各控制寄存器及端口、延时、对传感器复位、复位完毕后启动A/D转换、采样结束后传感器置位、显示采样数据并分析数据，然后判断是否按下退出键，如果按下了退出键，则退出程序，否则，继续对传感器复位并执行其后的步骤；当用方向键选择“检测结果回放”菜单时，将要求选择文件名，从文件读数并分析数据，同时，检测键盘输入情况，当检测到按下退出键时，将停止从文件继续读数，并等待按键指令；当用方向键选择“参数设置”菜单时，将根据按键操作完成参数设置。图4为本技术实施例电路原理图。包括磁阻器件(敏感元件)I，信号处理电路II，单片机系统III，磁阻器件置复位电路IV四个部分组成，图中用虚线框分开。其核心部件为AT89C51单片机，其指令系统与51系列完全兼容，内部有2K字节程序存储器。各电路的组成及工作原理分别详细说明如下磁阻器件(磁敏元件)I采用Honeywell公司的磁阻器件HMC1001，其管脚1连接复位电路IV的IRF7105的管脚2，其信号输出端管脚5、8分别连接信号处理电路II的AMP04的管脚3、2。信号处理电路II由放大电路芯片AMP04、差动放大电路AD620、具有梳状陷波功能和A/D转换的信号处理电路CS5509组成。R1和R2分别调节两个AMP04的放大倍数，两个AMP04的输出信号经管脚6并通过两个1k的电阻后分别连接到AD620的管脚2和管脚3；R10调整AD620的放大倍数，AD620的输出信号经管脚6连接到CS5509的管脚7；Y1、C3、C4为CS5509提供32.768KHz频率的时钟，可实现输出速率为20字/秒的串行通讯，CS5509提供16位的A/D转换，由第15管脚串行输出到单片机的管脚3，单片机的管脚14、管脚15分别连接到CS5509的管脚16、管脚2上，控制CS5509的A/D转换，CS5509的串行输出时钟由单片机的管脚4连接到CS5509的管脚14提供。图中磁敏元件I由两个磁阻器件构成差动磁探头，相应的信号处理电路II采用差动放大的方式将两个磁阻器件的信号进行处理。单片机系统III，由AT89C51单片机U8、外围扩展ROM和RAM、液晶显示单元接口A2、键盘S1～S6组成。AT89C51的管脚2连接到IRF7105的管脚2，提供磁阻元件的原始置复位信号，管脚3连接到CS5509的管脚15，用来接收磁阻器件经差动放大和A/D转换后的信号；P1.4、P1.5、P1.6、P1.7、INT0、INT1用于连接键盘(即单片机管脚5、6、7、8、12、13分别连接键盘RES6的管脚1、5、6、7、3、2)，仪器按需要定义了6个键盘功能键数据采集、↑、↓、WAKE/EXIT、阈值调整、波形显示；P0口用于低8位地址和数据复用口，P2.0～P2.5为高6位地址，P2.6、P2.7口线用于片选，分别用作选通SRAM和LCD。为实现相应的数据存储和信号处理功能，需外扩数据存储区，根据仪器的功能要求，外扩32K字节的SRAM，由62256实现，并且，外扩16K字节的EPROM作程序存储器，由27128实现。磁阻器件置复位电路IV，选用IRF7105和电压变换芯片MAX662A组成。IRF7105的管脚2连接AT89C51的管脚2；MAX662A及电容C15、C16将5V电源电压变为12V直流电压，以满足IRF7105的电源要求。IRF7105以及外围电路可以根据单片机P1.1口线的控制信号向磁阻元件提供4A的置复位脉冲电流。在每次测量后IRF7105对磁阻器件置/复位，从而显著提高了测磁灵敏度。根据功能要求，仪器的显示部分需动态显示采集的数据波形和一些基本的信号说明字符。选用单色点阵液晶，点阵数为128*64。液晶部分采用的是市场上通用的液晶显示模块，包括液晶显示屏和显示驱动电路，无需再自行开发其显示驱动电路，可简化开发难度。模块的输入部分与MCU相应的I/O口相接，便可直接驱动液晶显示。权利要求1.一种地埋铁磁性管道检测仪，其特征在于该检测仪包括由两个磁阻器件组成的磁探头，前置放大，差动放大电路，梳状滤波和A/D转换模块，单片机，磁阻器件置/复位电路，与该单片机相连的EPROM、SRAM、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：李路明，黄松岭，王晓凤，曹益平，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：实用新型
国别省市：