Page 114 - 无损检测2023年第十二期

汪卫众, 等:

抽油管缺陷漏磁检测系统设计

图2 抽油管缺陷检测系统总体设计框图

图4 磁感应信号调理电路图

图3 硬件总体设计框图
的指令, 分析和处理漏磁信号; ml 界面显示程序负
q
U 1m -U 2 ( m+ 1 )= U' m 3 ( 4 ) 责显示主控程序处理后的缺陷信息和控制按键。系
统软件总体设计框图如图5所示。
U 2m -U 1 ( m+ 1 )= U″ m3
式中: U 表示各探头的电压信号; m=1 , 2 … 7 。
两个数组来检测横
采用式( 2 ) 中U' m 1 与U″ m 1
两个数组来检测
向缺陷, 采用式( 3 ) 中U' m2 与U″ m2
两个数组来
纵向缺陷, 采用式( 4 ) 中的U' m 3 与U″ m 3
检测斜向缺陷, 通过一个检测单元中不同传感器信
号之间的差分运算, 可消除机械振动和提离变化造
成的干扰, 使缺陷信号更加尖锐, 从而更容易检测和
区分油管中的不同缺陷。
2.1.3 驱动控制与调理电路设计
驱动控制电路以数据采集卡作为核心, 通过采 图5 系统软件总体设计框图
集卡的 DIO 口来控制驱动电路, 完成励磁线圈的通 2.2.1 主控程序设计
断电。油管在旋进过程中会受到机械振动、 电器设 主控程序基于 QT 程序开发框架, 搭载数据采
备的工频电磁场及霍尔传感器本身噪声的干扰, 故 集卡对上传数据进行分析处理。系统启动后, 首先
采集到的漏磁信号夹杂着噪声且容易被噪声淹没。 各个子程序进行初始化, 然后通过采集卡读取 PLC
因此, 信号调理电路的作用是对采集的缺陷信号进 ( 可编程逻辑控制器) 信号判断管道是否进入检测
行滤波和放大处理, 使用差分电路对直流偏置进行 区。若管道进入纵向检测区, 则采集卡控制驱动电
路使纵向励磁线圈上电, 对管道充分磁化后进行纵
调节, 保证放大倍数足够大。
将差分后的信号经过滤波放大处理, 得到明显 向数据采集; 若管道进入横向检测区, 则采集卡控制
驱动电路使横向励磁线圈上电, 对管道充分磁化后
的缺陷信号。磁感应信号调理电路图如图4所示。
2.2 系统软件总体设计 进行横向数据采集。数据采集完后, 上传至上位机
系统软件程序分为 C++主控程序和 q ml 界面 进行分析处理, 计算结果显示在上位机界面; 将管道
显示程序两部分。 C++主控程序负责控制采集卡 移出采集区后进行退磁处理; 检测完毕后, 继电器反
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2023年 第45卷 第12期
无损检测