CN210775469U - 一种电磁波发射机及管道无缆检测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电磁波发射机及管道无缆检测器，目的是解决现有有缆管道检测器检测距离短的技术问题。该电磁波发射机及包括电磁波发射电路，电磁波发射电路包括单片机模块、放大电路模块及线圈模块，单片机模块产生频率低于25Hz的正弦波信号并输入放大电路模块中，放大电路模块对正弦波信号进行放大并输入线圈模块中，线圈模块为一致密螺线管，其将放大后的正弦波信号耦合进信道中，由于发射的电磁波的频率低、波长长，对介质具有很好的穿透性能，能够在无线缆、长距离的情况下对管道进行示踪定位，增加了检测的距离和精度，且线圈模块采用了致密螺线管，可以将极低频的电磁波发射出去且不会过多的增加体积。
Description
技术领域
本实用新型涉及管道运输技术领域，尤其是涉及一种电磁波发射机及管道无缆检测器。
背景技术
随着管道运输业的发展，管道内部检测器在管道工程中也得到了广泛的应用。管道内部检测器的示踪定位技术是确定管道内部检测器在管道内位置的技术，已成为决定管道内部检测器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，它严重限制了管道检测器的工作距离，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内部检测器“示踪定位”中的应用受到了很大限制。因此，如何实现管道内部检测器的无缆“示踪定位”已成为提高管道部检测器工作性能和实用价值的重要课题之一。
管道检测器的示踪定位技术包含两个层面的意思：管道内示踪定位和管道外示踪定位。管道内的示踪定位主要用于检测器自主控制，提高自主性，所谓自主性是指检测器在管内的移动、定位与作业均由计算机在完善的传感装置配合下，无需人的介入即可自动完成，这一控制方式是真正意义上的“智能化”。而管道外示踪定位主要用于管道外的操作人员了解管道内移动机器人所处的位置。
管道内的示踪定位技术可以通过各种各样的传感器辅助实现，而对于管道外的示踪定位，除了采用有缆的方式外，尚无其它方法。有缆式管内移动机器人随着检测长度的增加，由于电信号的衰减、损耗以及电缆的机械强度的限制等等，导致有缆机器人的工作距离一般比较短。所以，无缆检测器是长管线作业检测器发展的必然趋势。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电磁波发射机及管道无缆检测器，从而实现管道的无缆示踪定位，能够增加检测的距离和精度。
基于此，本实用新型提供了一种电磁波发射机，包括：电磁波发射电路，所述电磁波发射电路包括单片机模块、放大电路模块及线圈模块，所述放大电路模块的输入端与所述单片机模块的一IO口连接，所述放大电路模块的输出端与所述线圈模块连接，其中，所述单片机模块用于产生一频率低于25Hz的正弦波信号并通过所述IO口输入所述放大电路模块中，所述放大电路模块对所述正弦波信号进行放大并输入所述线圈模块中，所述线圈模块为一致密螺线管，用于将放大后的所述正弦波信号耦合进一信道中。
可选的，所述放大电路模块的功放小于或等于10W。
可选的，所述单片机模块包括型号为STM32L431RCT6的单片机芯片，所述放大电路模块包括型号为MAX9768的放大芯片。
可选的，所述线圈模块为一致密螺线管，所述致密螺线管的直径介于35mm-40mm之间，所述致密螺线管的长度介于120mm-140mm之间。
可选的，所述致密螺线管的线圈的线径介于0.3mm-0.5mm之间。
可选的，所述致密螺线管的铁芯的材料为坡莫合金。
一种管道无缆检测器，设置于一管道内和/或管道外，包括一移动机器人及所述的电磁波发射机，所述电磁波发射机设置于所述移动机器人上并随所述移动机器人移动。
可选的，所述管道为燃气管道、油管道或水管道。
本实用新型提供了一种电磁波发射机及管道无缆检测器，包括电磁波发射电路，所述电磁波发射电路包括单片机模块、放大电路模块及线圈模块，所述放大电路模块的输入端与所述单片机模块的一IO口连接，所述放大电路模块的输出端与所述线圈模块连接，其中，所述单片机模块用于产生一频率低于25Hz的正弦波信号并通过所述IO口输出所述放大电路模块中，所述放大电路模块对所述正弦波信号进行放大并输入所述线圈模块中，所述线圈模块为一致密螺线管，用于将所述放大后的正弦波信号耦合进一信道中，由于所述电磁波发射电路发射的电磁波的频率低于25Hz，极低频的电磁波波长很长，对金属、土层、水等介质具有很好的穿透性能，能够在无线缆、长距离的情况下对管道进行示踪定位，能够增加检测的距离和精度，并且，所述线圈模块采用了一致密螺线管，再可以将极低频的电磁波发射出去的情况下也不会过多的增加体积。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的电磁波发射电路的结构框图；
图2为实用新型结实施例提供的电磁波发射电路的结构界面示意图；
图3为本实用新型实施例提供的电磁波发射电路中放大电路模块的电路图；
附图标记：
10-单片机模块；20-放大电路模块；30-线圈模块。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
如图1~2所示，本实用新型实施例提供了一种电磁波发射机，设置于一移动机器人
上并能够随所述移动机器人移动，所述移动机器人可以采用现有的任何一种能够载物的机
器人，所述电磁波发射机包括发射机机筒（图中未示出）及设置于所述发射机机筒内的电磁
波发射电路，所述电磁波发射电路包括顺次连接的单片机模块10、放大电路模块20及线圈
模块30，所述单片机模块10可以是型号为STM32L431RCT6的单片机的最小系统，其具有若干
I/O接口，其中一个I/O接口与所述放大电路模块20的输入端连接，其中，所述单片机模块10
产生一频率低于25Hz（例如是23Hz）的正弦波信号并通过所述I/O接口输入到所述放大电路
模块20中放大，所述放大电路模块20包括如图3所示电路结构的型号为MAX9768的放大芯
片，MAX9768放大芯片可直接市购，其参数如下表所示：
| 参数 | 设计指标 |
| 功放 | 10W |
| 输出电压 | 0~14V |
| 使用环境温度 | -40~85℃（工业） |
如图3所示，本实施例中，所述放大电路模块20可以采用3.3V或12V的电压供电，优选12V供电；其功耗小于或等于10W，优选参数为2.3W，通过IN引脚与所述单片机模块10的I/O接口相连以接收所述正弦波信号，通过SDA/VOL引脚可以调整放大倍数。
所述放大电路模块20的输出端（OUT+_1、OUT+_2、OUT-_1、OUT-_2）与所述线圈模块30的两端连接，当所述放大电路模块20对所述正弦波信号进行放大后输入所述线圈模块30中。由于所述正弦信号的频率低，波长长，若采用普通的天线，则天线的尺寸会非常大，所以所述线圈模块30为一致密螺线管，所述致密螺线管的直径介于35mm-40mm之间，所述致密螺线管的长度介于120mm-140mm之间，所述致密螺线管的线圈的线径介于0.3mm-0.5mm之间，这样可以将放大后的所述正弦波信号耦合进一信道中，并且所述线圈模块30的体积也不会很大。
可选的，所述致密螺线管具有一铁芯，所述铁芯的材料为坡莫合金，从而增大磁场强度，进而增加所述线圈模块30的发射能力。
基于此，本实施例还提供了一种管道无缆检测器，设置于一管道内和/或管道外以检测所述管道的缺陷和损伤，能够实时检测和记录管道的变形、腐蚀等损伤情况，所述管道无缆检测器包括一移动机器人及所述的电磁波发射机，所述电磁波发射机设置于所述移动机器人上并随所述移动机器人移动。
可选的，所述管道为燃气管道、油管道或水管道等，本实施例不作限制。
由上述可知，本实施例提供了一种电磁波发射机及管道无缆检测器，包括电磁波发射电路，所述电磁波发射电路包括单片机模块、放大电路模块及线圈模块，所述放大电路模块的输入端与所述单片机模块的一I/O口连接，所述放大电路模块的输出端与所述线圈模块连接，其中，所述单片机模块用于产生一频率低于25Hz的正弦波信号并通过所述I/O口输出所述放大电路模块中，所述放大电路模块对所述正弦波信号进行放大并输入所述线圈模块中，所述线圈模块为一致密螺线管，用于将所述放大后的正弦波信号耦合进一信道中，由于所述电磁波发射电路发射的电磁波的频率低于25Hz，极低频的电磁波波长很长，对金属、土层、水等介质具有很好的穿透性能，能够在无线缆、长距离的情况下对管道进行示踪定位，能够增加检测的距离和精度。此外，所述线圈模块采用了一致密螺线管，再可以将极低频的电磁波发射出去的情况下也不会过多的增加体积。
Claims (8)
1.一种电磁波发射机，其特征在于，包括：电磁波发射电路；
所述电磁波发射电路包括单片机模块、放大电路模块及线圈模块，所述放大电路模块的输入端与所述单片机模块的一IO口连接，所述放大电路模块的输出端与所述线圈模块连接；其中，所述单片机模块用于产生一频率低于25Hz的正弦波信号并通过所述IO口输入到所述放大电路模块中，所述放大电路模块对所述正弦波信号进行放大并输入所述线圈模块中，所述线圈模块用于将放大后的所述正弦波信号耦合进一信道中。
2.根据权利要求1所述的电磁波发射机，其特征在于：所述放大电路模块的功放小于或等于10W。
3.根据权利要求1所述的电磁波发射机，其特征在于：所述单片机模块包括型号为STM32L431RCT6的单片机芯片，所述放大电路模块包括型号为MAX9768的放大芯片。
4.根据权利要求1所述的电磁波发射机，其特征在于：所述线圈模块为一致密螺线管，所述致密螺线管的直径介于35mm-40mm之间，所述致密螺线管的长度介于120mm-140mm之间。
5.根据权利要求4所述的电磁波发射机，其特征在于：所述致密螺线管的线圈的线径介于0.3mm-0.5mm之间。
6.根据权利要求4所述的电磁波发射机，其特征在于：所述致密螺线管的铁芯的材料为坡莫合金。
7.一种管道无缆检测器，设置于一管道内和/或管道外，其特征在于：包括一移动机器人及如权利要求1-6中任一项所述的电磁波发射机，所述电磁波发射机设置于所述移动机器人上并随所述移动机器人移动。
8.根据权利要求7所述的管道无缆检测器，其特征在于：所述管道为燃气管道、油管道或水管道。
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