本文關鍵詞：鐵磁管道用極低頻磁發(fā)射機的逆向優(yōu)化設計　出處：《儀器儀表學報》2014年03期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：極低頻磁信號對金屬管道、巖石等高磁導率介質穿透力極強,在石油、天然氣管道檢測工程中常作為移動機器人跟蹤與定位用的磁場源。在管道移動機器人跟蹤與定位實踐中,不同類型的管道,其尺寸、壁厚等有較大差異且管道埋深也不盡相同,這就需要不同功率的極低頻磁發(fā)射機。將管道環(huán)境下極低頻磁信號的傳播規(guī)律和信號發(fā)射接收工程應用相結合,提出一整套極低頻磁發(fā)射機的逆向優(yōu)化設計方法。首先,根據極低頻信號接收機中所用檢測算法的檢測概率與信噪比之間的關系得到某一檢測概率下的接收機需要的最低信噪比,繼而得到接收機前端的最小磁感應強度。然后以接收機前端的最小磁感應強度為基點,反推管道內極低頻磁發(fā)射機需要產生的最小磁感應強度,由此設計出滿足磁場與幾何尺寸約束的發(fā)射機線圈結構與電路拓撲。由該方法得出的設計結果,既能滿足接收機對磁感應強度的要求,又能保證發(fā)射機供電電源的使用壽命遠遠超過要求的連續(xù)工作時長;同時當工況參數在一定范圍內變化時,接收機前端的磁感應強度仍滿足以高檢測概率檢測到極低頻信號的要求。
[Abstract]:Extremely low frequency magnetic signals of metal pipes, rocks and other high permeability medium strong penetration, in the oil, the magnetic field source tracking and localization for mobile robots is often used as the detection project of natural gas pipeline in the pipeline. The mobile robot tracking and positioning in practice, different types of pipeline, the size, wall thickness and there is big difference the depth of buried pipeline are not the same, which requires extremely low frequency magnetic transmitters of different power. The pipeline under extremely low frequency magnetic signal propagation and signal transmitting and receiving the combination of reverse engineering application, optimization design method put forward a set of extremely low frequency magnetic transmitter. First of all, according to the relationship between the probability and signal noise detection algorithm with extremely low frequency signal receiver in the receiver than the need to get a detection probability under the minimum SNR, then get the smallest magnetic induction receiver. Then the receiver The minimum magnetic induction front as the starting point, backstepping pipeline of extremely low frequency magnetic induction magnetic minimum transmitter to be produced, thus designed to meet the transmitter coil structure and magnetic circuit topology and geometry constraints. The design results obtained by this method, which can meet the requirement of receiver of magnetic induction, and can ensure the continuous the transmitter power supply work life is far more than the required duration; at the same time when the parameters change in a certain range, the magnetic induction intensity of the receiver front-end still meet with high detection probability to detect very low frequency signal.

【作者單位】： 清華大學電力系統(tǒng)國家重點實驗室;機械科學研究總院;江西省電力公司;
【基金】：清華大學自主研究(2012THZ07122)資助項目
【分類號】：TN838
【正文快照】： 1引言管道運輸因其具有運量大、效率高、適于各種地貌、易于管理等優(yōu)點,在石油、天然氣的輸送中發(fā)揮著越來越重要的作用。由于管道的自然老化、施工缺陷和腐蝕等原因,管道內部結垢、堵塞甚至引發(fā)爆炸事故等異常工況均有可能發(fā)生。為確保管道長期正常、安全運行,需要定期對管道

【參考文獻】

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【共引文獻】

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本文編號：1404257