一种高精度全程厚度检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种高精度全程厚度检测系统。


背景技术：

2.石油管道传输设备所需的能源部门，通过长期使用管道，墙体受侵蚀和腐蚀变薄，导致经常发生泄漏，造成巨大的经济损失，做好管道预防放在首位的能源检查工作已成为当务之急。为提高管道的使用期限，常常会在管道的内外表面涂上一些材料，用于防止管道过早的腐烂。涂覆防腐材料的关键是要保证一定的涂覆厚度及涂覆均匀。厚度不同将影响防腐性能和经济效益。因此，提高管道涂覆质量，也就是管道抗腐蚀能力的关键。
3.近年来，涂层厚度测量设备的研究层出不群，测量的精度和稳定性也都有很大的提高。但是，市面上的涂层厚度测量设备都是台式或手持式，只能测试管道两边端口处的涂层厚度。而对于石油传输小口径管道，内涂层的涂覆都是在管道铺设好后才实施施工，每段管道的长度大约在2km以上。所以，目前的检测的手段不能满足管道内涂层的全程检测。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型为解决现有小管径和长管道涂覆层厚度无法检测的问题，提供一种高精度全程厚度检测系统，其较少了原系统在测厚过程中的动态测量误差，提高了设备的测量精度。
5.为解决现有技术存在的问题，本实用新型的技术方案是：一种高精度全程厚度检测系统，其特征在于：包括电源模块、stm32主控电路、ad采样转换电路、sd卡存储电路、里程编码模块电路、电磁定位模块和传感器模块；
6.所述的电源模块、ad采样转换电路、sd卡存储电路、里程编码模块电路、电磁定位模块分别与stm32主控电路连接；所述的传感器模块包括3个激光传感器模块和1个电涡流传感器模块，3个激光传感器模块和1个电涡流传感器呈矩形布置；并分别与ad采样转换电路连接。
7.进一步，电源模块为整个系统供电。
8.与现有技术相比，本实用新型的优点及有益效果：
9.1)本实用新型采用sd卡快速存储的方式，满足大数据的存储；采用18位高电平采样ad信号采样转换电路，减少数据信号采集处理的误差；
10.2)本实用新型采用stm32主控芯片智能控制的电磁定位方式，一方面，可以满足当设备遇到紧急情况、出现严重卡堵，完全无法行动时，可通过电磁定位模块查找检测单元被卡堵的位置，进行开挖验证并取出设备；另一方面可以避免设备正常行走、测量状态时对内部采样信号的干扰。
11.3)本实用新型减小了原系统在测厚过程中的动态测量误差，提高了设备的测量精度；
12.4)本实用新型可实现快速、非接触式长距离小口径金属管道内非金属涂层的厚度
在的同一横轴线上，与激光传感器7
‑
2在同一纵轴线上；激光传感器7
‑
3与激光传感器7
‑
2在同一横轴线上，与激光传感器7
‑
1在同一纵轴线上，如图3所示，t1时刻，编码轮计数值是s1，此时，对应涡流测距传感器的数值为l0
t1
，三个激光传感器对应的数据分别为l1
t1
、l2
t1
、l3
t1
；t2时刻，编码轮计数值是s1 δs；涡流测距传感器的数值为l0
t2
，三个激光传感器的数据分别为l1
t2
、l2
t2
、l3
t2
；此时，激光传感器1、和激光传感器3所测试到的数据，刚好是车体经过钢管对应s1位置处的数据。
27.理想情况下，当车体行走姿态始终平行，s1位置处的涂层厚度值h为：h＝(l0
t1
l2
t1
)
‑
(l1
t2
l3
t2
)，因l2
t1
＝l3
t2
，所以：h＝l0
t1
‑
l2
t1
。当车体在动态中行走时，由于l2
t1
、l3
t2
测试得到数据刚好是l0
t1
和l2
t2
数据的反向变化数据，从而化解了测试中由于抖动存在的误差，提高了设备的测试精度。
28.电源模块1采用了dcdc24转12模块、ld1117s50芯片和ld1117s33芯片给系统电路分别提供了所需的12v、5v、3.3v电压源；并采用adr421芯片给ad采集电路3提供了高精度的2.5v参考电压。主控电路2采用stm32f103作为主控芯片。其中，ch340g芯片实现了电路串口数据的传输读取功能，开关s1、s2、s3是采集电路数据读取的控制按键，led1、led2、led3灯光分别指示了系统上电、程序正常、数据读写正常；ad采样电路3采用了8通道同步采样ad7608芯片作为adc信号采集处理芯片。sd卡存储电路4实现了数据信号存储电路。里程编码模块电路5外接两个光电编码轮，实现了数据里程编码的采集记录。电磁定位模块6外接一个电磁定位模块，由主控芯片stm32通过8050三极管后控制电磁定位模块的开关状态。传感器模块7分别连接了激光传感器7
‑
1、激光传感器7
‑
2、激光传感器7
‑
3、和电涡流传感器7
‑
4，然后统一由adc采集芯片统一将信号采集并传输给atm32主控芯片，如图4所示。
29.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型的说明书及附图内容所做的等同结构变化，均应包含此实用新型的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种高精度全程厚度检测系统，其特征在于：包括电源模块（1）、stm32 主控电路（2）、ad采样转换电路（3）、sd卡存储电路（4）、里程编码模块电路（5）、电磁定位模块（6）和传感器模块（7）；所述的电源模块（1）、ad采样转换电路（3）、sd卡存储电路（4）、里程编码模块电路（5）、电磁定位模块（6）分别与stm32 主控电路（2）连接；所述的传感器模块（7）包括3个激光传感器模块和1个电涡流传感器模块，3个激光传感器模块和1个电涡流传感器呈矩形布置；并分别与ad采样转换电路（3）连接。2.根据权利要求1所述的一种高精度全程厚度检测系统，其特征在于：所述的电源模块（1）为整个系统供电。

技术总结
本实用新型涉及一种高精度全程厚度检测系统。其较少了原系统在测厚过程中的动态测量误差，提高了设备的测量精度。本实用新型的技术方案包括电源模块、STM32主控电路、AD采样转换电路、SD卡存储电路、里程编码模块电路、电磁定位模块和传感器模块；所述的电源模块、AD采样转换电路、SD卡存储电路、里程编码模块电路、电磁定位模块分别与STM32主控电路连接；所述的传感器模块包括3个激光传感器模块和1个电涡流传感器模块，3个激光传感器模块和1个电涡流传感器呈矩形布置；并分别与AD采样转换电路连接。连接。连接。


技术研发人员：丁锋 王亮 魏巍
受保护的技术使用者：陕西蓝法电子智能科技有限公司
技术研发日：2021.04.20
技术公布日：2021/10/23