环路检测传感器：东莞华仪 MS5910 漏电开关测试仪触发电流测试仪环路电阻测试

类型分类：: 科普知识

数据分类：: 电阻

环路检测传感器：东莞华仪 MS5910 漏电开关测试仪触发电流测试仪环路电阻测试

发布日期：2022-10-09 点击率：61

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环路检测传感器：热电偶测温电路图大全（环路供电／传感器／OP07热电偶测温放大电路详解）

环路检测传感器：环路感应器技术手册（11页）

环路感应器技术手册
环路感应器技术手册
环路感应器技术手册
＊简介
CHD-DGII是双通道的智能环路感应器，应于检测车辆，自行车等金属物，适用于停车场，公路车
辆收费站以及信号灯控制系统等。CHD-DGII采用了最先进的微处理器技术，可以满足各种使用环
境下的应用。当金属物通过埋设在路面下的线圈时，由于金属导体会改变线圈的电感量，CHD-DGII
环路感应器就是通过探测线圈电感量的变化来探测到金属物。
＊技术参数
功能参数
全自动调谐
线圈电感量范围50-1000μH
九级灵敏度可选
两种工作频率
自动灵敏度
继电器输出模式
继电器脉冲输出宽度300毫秒
反应时间100毫秒
环境漂移补偿
指示灯
输出继电器 1A/30VDC
前面板复位按钮
浪涌电流保护
电源 AC220V±10%
环境参数
储存温度-40oC到+85oC
工作温度-40oC到+65oC
相对湿度最大95％
机械参数
外壳：PC+ABS工程塑料
安装：DIN导轨
尺寸：110（L）X60(W)×100(H) (mm)
环路感应器技术手册
工作原理
CHD-DGII环路感应器是通过探测金属物在感应线圈上电感量变化来探测到金属物的。线圈是由多匝导线绕制的，埋在路面下，用水泥填充好。线圈引线连接到CHD-DGII。当金属物通过感应线圈时，导线圈的电感量发生了一些变化。这个变化被CHD-DGII检测到，通过内部的智能控制器的运算判断出有金属物，并通过输出继电器输出信号。由于有微处理器的智能控制作用，CHD-DGII的灵敏度可以适应各种要求，对不同大小的感应线圈和引线也能良好匹配。
线圈调谐：CHD-DGII的调谐过程是完全自动进行的。当CHD-DGII加电或被复位时，将自动调谐到它所接的线圈时，调谐范围为50到1000毫亨。这样宽的调谐范围保证了对线圈和引线要求很低。一旦调谐好，任何环境对电感量缓慢变化都将反馈的探测器内部的补偿电路，保证正常工作。
灵敏度：CHD-DGII的灵敏度取决于这样的一些因素，如线圈大小，线圈的匝数，引线长度以及在圈下方是否有金属。应该根据具体应用的情况来决定CHD-DGII的灵敏度。CHD-DGII的灵敏度是为停车场管理系统特别优化的。当选择较低灵敏度时，象自行车，手推车等较小的物体不会引起探测器动作，对车底盘较高的车辆和带拖车的车辆也能很好的适应。
反应时间：CHD-DGII的反应时间定义是从金属物进入感应线圈到CHD-DGII给出指示信号的时间间隔。CHD-DGII探测器的反应时间是为停车管理系统专门优化的，一般为100毫秒。太短的反应时间在有电磁干扰的环境下容易造成误动作，太长的反应时间也会造成使用不便。
安装指南
CHD-DGII能否良好工作在很大程度上取决于它所连接的感应线圈。线圈的几个重要参数包括：圈材料，线圈形状和是否正确施工埋设。在安装时必须注意以下事项。CHD-DGII必须安装在离探测线圈尽可能近的、防水的环境里。
CHD-DGII工作局限是:
线圈串绕：当两个感应线圈靠得很近，两个线圈的磁场迭加在一起，相互造成干扰。这种现象就是串扰。串扰会导致错误的检测结果和CHD-DGII的死锁。在相邻的但属于不同感应器的线圈间，要消除串扰，可以通过以下措施：
选择不同的工作频率。两个线圈靠得越近，它们的工作频率就应该差得越大；
将相邻的线圈间距加大。必须保证探测线圈之间的间距大于2米；
对线圈引出导线进行良好的屏蔽。屏蔽线必须在探测器端端接地
线圈电缆及接头：线圈电缆和接头最好采用多股铜导线。在电缆和接头之间最好不
要有接线处。如果必须有接线端，也要保证连接可靠，用烙铁将它们焊接起来，并且放置于防水处。导线线径不小于1.5平方毫米。最好采用双层防水线。
环路感应器技术手册
线圈形状：除非条件不允许，探测线圈应该是长方形。两条长边与金属物运动方向垂直，
彼此间距推荐为1米。长边的长度取决于道路的宽度，通常两端比道路间距窄0.3米。
线圈长度如果超过10米，需要绕两匝。周长如果在10米以内，需要绕三匝或更多。周长在
6米以内，要绕四匝。安装时的一个好方法是把相邻的线圈交替三匝和四匝。
线圈安装要领：线圈埋设首先要用切路机在路面上切出槽来。在四个角上进行40度倒角，防止尖角破坏线圈电缆。切槽宽度一般为4毫米，深度30到50毫米。同时还要为线圈引线
切一条通到路边的槽。具体如下图所示：
在埋设电缆时，要留出足够的长度以便连接到CHD-DGII，又能保证中间没有接头。绕
好线圈电缆以后，将电缆通过引出线槽引出。输出引线是紧环路检测传感器：东莞华仪 MS5910 漏电开关测试仪触发电流测试仪环路电阻测试第2张

环路检测传感器：管道机器人检测

管道猪探伤基础了解
所有管道内检测技术中，漏磁通检测历史最长，因其能检测出管岛内、外腐蚀产生的体积型缺陷，对检测环境要求低，可兼用于输油和输气管道，可间接判断涂层状况，其应用范围最为广泛。由于漏磁通量是一种相对地噪音过程，即使没有对数据采取任何形式的放大，异常信好在数据记录中也很明显，其应用相对较为简单。值得注意的是，使用漏磁通检测仪对管道检测时，需控制清管器的运行速度，漏磁通对其运载工具运行速度相当敏感，虽然目前使用的传感器替代传感器线圈降低了对速度的敏感性，但不能完全消除速度的影响。该技术在对管道进行检测时，要求管壁达到完全磁性饱和。因此测试精度与管壁厚度有关，厚度越大，精度越低，其适用范围通常为管壁厚度不超过12 mm。该技术的精度不如超声波的高，对缺陷准确高度的确定还需依赖操作人员的经验。
管道机器检测，特别是对于海洋管道工程，其管道不仅面临高压环境，还有海水腐蚀，同时其检测不仅关系原油（原材料）大量浪费，还关系海洋生态环境。所以经常性检测十分必要。给了管道机器检测很大发展条件。我国管道检测：2016年4月17日，从中国航天科工三院35所了解到，一款蛇形机器人“海底管道漏磁内检测器”可下海为海底油气管道做检测，并已在通过国内海上油田的实际检测，性能达到国际先进水平。
该蛇形机器人名为海底管道漏磁内检测器，可在管道内部穿梭，利用油气压力穿行，通过高精度漏磁检测技术，可以捕获并存储管道内外壁的腐蚀、缺陷信息，对缺陷点的准确识别、精确定位。
1.管道猪概念
什么是管道猪？管道猪（pig) 是在运行的输油输气管道中随介质一起行进的一种检测设备，管道猪用于无损检测主要是用来测厚（管道腐蚀后厚度会损失）和裂纹检查。主要有漏磁和超声波两种，主要用与管道的清理和管道壁厚损失检测，是当前国内外公认的“管道猪”，以管道输送介质为动力，对管道进行在线直最完善的管道检测手段。接无损检测。通过对管道定期检测，可以科学地掌握管道内外壁腐蚀状况，为管道运行状况的评判、维修处理、技术改造及日后的设计施工提供理论依据。因其在管道里运动的比较慢，像猪一样在里面拱，且不会回头。并且在工作时发出刺耳难闻的声音，类似于猪的嚎叫，因此起名为猪（Pig），沿用至今。
2.管道猪分类
管道猪用途广泛。首先是无损检测智能管道猪，管道猪用于无损检测目前有两大流派，既漏磁通派和超声波派。谁优谁劣，评说不一。二大流派其原理都很简单，但将这些简单的理论付之应用却都非常困难。一般将这两类管道猪称之为智能管道猪（Intelligent pigs）,因此也可以称之为漏磁通智能管道猪和超声波智能管道猪。超声波智能管道猪（Ultrasonic Intellignet Pig)的原理是：从探头发出的超声波脉冲，当遇到管壁表面时产生一个回波，遇到管壁底部时又产生一种回波，将第一、第二回波的间隔时间除以已知的声速即可得到壁厚值。根据回波的信号的分析，此方法还可以检查管道内的裂纹。由于超声波探头需要耦合剂，如检测输油管道，可以直接利用石油作为耦合剂，问题不大；但是如果检测输气管道时，就必须解决耦合剂问题，而且还需解决防爆问题，故难度比较大。漏磁通智能管道猪（Magnetic Flux Leakage Intelligent Pigs) 的原理是：有磁铁产生的磁通量，当遇到管壁减薄点处会出现漏磁现象，后者通过传感器接收后则转换成壁厚减薄值。
3.磁通管道猪简单原理解释
当铁磁性钢管充分磁化时，管壁中的磁力线被其表面的或近表面处的缺陷阻断，缺陷处的磁力线发生畸变，一部分磁力线泄露出钢管的内，外表面，形成漏磁场。采用探测元件检测漏磁场来发现缺陷的电磁检测方法，即漏磁探伤。当位于钢管表面并与钢管作相对运动的探测元件拾取漏磁场，将其转换成缺陷电信号时，通过探头可得到反映缺陷的信号，从而对缺陷进行判定处理。磁粉探伤法可探测露出表面，用肉眼或借助于放大镜也不能直接观察到的微小缺陷，也可探测未露出表面，而是埋藏在表面下几毫米的近表面缺陷。
检测流程简述
磁粉检测基本流程：预处理 - 磁化（磁化方法和规范选择）- 施加磁粉或磁悬液 - 磁痕观察与记录 - 缺陷评级 - 退磁 - 后处理
智能检测设备的常规流程：（预处理） - 使用设备（磁化，探测元件获取信息，获取信息的记录，信息处理，退磁）- 缺陷评级（也可利用云端处理）- （后处理），根据不同的检测环境和条件流程可作出相应调整。
磁通探伤猪技术优缺点
由于漏磁场检测是用磁传感器检测缺陷，相对于磁粉、渗透等方法，有以下优点：?1.?易于实现自动化：漏磁场检测方法是由传感器获取信号，计算器判断有无缺陷，他的这一特点非常适合于组成自动检测系统。实际工业生产中，漏磁场检验方法被大量应用于钢铍、钢棒、钢管的自动化检测。2.?较高的检测可靠性：由计算器根据检测到的信号判断缺陷的存在与否可以从根本上解决在磁粉、渗透方法中人为因素的响，因而具有较高的检测可靠性。?3.?可以实现缺陷的初步量化：缺陷的漏磁信号和缺陷的形状具有一定的对应关系，特别有意义的是在一定条件下，漏磁通信号的峰值和表面裂纹的深度有很好的线性关系。缺陷的可量化使得这种方法不仅仅可以用于检测缺陷，更重要的是可以对缺陷的危险程度进形出步判断，这是实现非破坏评价的基础。? 4.?在管道的检查中，在厚度高达30mm的壁厚范围内，可同时检测内外壁缺陷。?5.?高效、无污染、自动化的检测，可以获得很高的检测效率。
漏磁场检测方法在以下几个方面有其局限性：? 1.?只适用于铁磁材料：只有铁磁材料被磁化后，表面或近表面缺陷才能在试件表面。产漏磁通，因而，漏磁场检测和磁粉检测依样指示合于铁磁材料的表面检测。?2.?检测灵敏度低：由于检测传感器不可能像磁粉一样紧贴被检测表面，不可避免地和被检测面有一定的距离，从而降低了检测的灵敏度。对于一般的情况，文献给出的漏磁场检测的灵敏度为身0.1~0.2mm的表面裂纹。? 3.?缺陷的量化粗略：缺陷的形态是复杂的，而漏磁通检测得到的信号相对简单。在实际的检测中，缺陷的形状特征和检测的信号特征不存在一一对应关系，因而漏磁场检测只能给出缺陷的初步量化。? 4.?受被检测工件的形状限制：由于采用传感器检测漏磁通，漏磁场方法不适合检测形状复杂的试件。? 二、?磁化技术? 缺陷要产生漏磁通，首先要磁要试件。在实际的检测过程中，漏磁场检测也大都采用了和磁粉检测相同的磁化技术；另一方面，由于漏磁场检测是用检测器件检测漏磁场，相应的磁化方法又有其特点。对于相同形状大小的缺陷，埋藏深度与漏磁场幅值呈现性关系。
摘要
管道机器人技术的发展很大程度取决于传感器，处理器以及算法。基础检测原理为漏磁检测原理。磁化工艺技术比较成熟。对于不同的检测条件，会“因地制宜”去找到合适的磁化方法，对于偏置电流合理化设计有利于管道检测。好的漏磁检测传感技术使得检测更加精确。深度学习的相关算法更有利于漏磁检测的智能化。可以很大程度上提高检测效率。
关键词：管道猪，漏磁检测，深度学习，智能化。
（二）磁通管道猪结构及原理
磁通管道猪的主要基础结构：产生磁通部件（磁化），漏磁检测传感部件，信息数据处理部件，动力装置，
产生磁通部件
1.1一般该部件采用电磁轭局部磁化。
磁轭法磁化时，（1）检测灵敏度可根据标准试片上的磁痕显示和电磁轭的提升力来确定。
当使用磁轭在最大间距探伤时，
交流电磁轭至少应有 45N的提升力；
直流电磁轭至少应有177N的提升力；
交叉磁轭至少应有 118N 的提升力（磁极与试件表面间隙为0.5mm）。
（2）采用磁轭法磁化工件时，其提升力应根据标准试片实测结果来选择；
（3）采用固定式磁轭磁化工件时，应根据标准试片实测结果来校验提升力是否满足要求。该提升力对于被检测件的磁通大小进行衡量。在检测设备制造组装可通过中心对称使得力平衡，从而使得移动是阻碍因素减少。
1.2其他磁化方法
对于管道检测偏置芯棒法考虑
磁粉检测设备磁化方法之一中心导体法的扩展磁化方式，是针对大口径环形件磁化检测的一种方法。
用途
对于空心工件，导体应尽量置于工件的中心，达到对环形工件的全面磁化。能够一次性全检查空心工件内、外表面与电流平行的纵向不连续性和端面的径向不连续性，大型空心工件如、超大型轴承环、大口径环形铸压件等就需要用到偏置芯棒法。以补偿探伤设备的磁化电流的不足。
工作原理
若工件直径太大.磁粉探伤设备所提供的磁化电流不足以使工件表面达到所要求的磁场强度时。可采用偏置芯棒法磁化，即将导体穿人空心工件的孔中，并贴近工件内壁放置，电流从导体上通过形成周向磁场，用于局部检验空心工件内、外表面与电流方向平行的缺陷和端面的径向缺陷。
偏置芯棒法采用适当的电流值磁化，有效磁化范圈约为导体（芯棒）直径d的4倍。检查时要转动工件，以检查整个圆周，并要保证相邻检查区域有10%的重叠。
1.3偏置电流法改造（可移动性）
，
长直导线产生磁场大小（如图）
B=(μI)/2R
(μ为周围介质磁导率)
如果在管道中沿垂直于径向为轴向，电流沿轴向产生环绕轴向的磁场。中心电流在管壁处产生磁场强度H（0）=I（0）/2R，偏置电流在最接近管壁处产生磁场强度H（1）=I（1）/2r[r一般十分小]，所以管壁处磁场强度为H=H（1）-H（0），由于管道为铁磁性介质（闭路磁化一般不存在磁滞）所以管道中磁感应强度B=(μ（管材）*H),对于检测部位一般在偏置电流直径的另一个顶点。该处磁场强度为H′=H（0）-H（3），H（3）=I（1）/2（2R-r）为偏置电流在直径相对顶点磁场强度，B′=(μ（管内介质）*H′),在检测数据处理时作为基底磁感应强度大小。当出现磁场变化时，漏磁大小为该时刻磁场与基底磁场差值。（当R与r相对大小越大两电流在管中磁场大小基本由偏置的电流决定，相应部分可以简化为偏置电流部分方法操作）
为什么不仅仅用偏置电流法，因为管道机器要可移动，他的电流产生必须具有可移动的回路。这种方式可以以轴向为旋转轴。由于管道中是闭路磁环，不用考虑磁滞，旋转可以使得整个检测长度的所有部分快速检测。同时为了检测准确度，检测传感始终处于偏置电流对面。相应计算式保持不变。如果为了进一步准确度，相应参数可以随环境变换。可以对环境的参数用其他传感检测。
漏磁传感部分
传感器件主要有磁阻类，霍尔效应类，磁敏二极管类，感应线圈类。还有一些先进的磁场传感技术。（对于管道猪一般采用霍尔元件来测量磁场特性。在磁场不太强U(h)=（R(h)*I*B）/d, U(h)为霍尔电势差，R(h)为霍尔系数，I激励电流，d为管壁厚度，B为场强大小。进而记录磁场的信息。）
2.1磁阻传感器（一般指变磁阻传感器）
变磁阻式传感器variable reluctive transducer，将位移、转速、加速度等非电物理量转换为磁阻变化的传感器。
　1.结构简单：工作中没有活动电接触点，因而比电位器工作可靠，寿命长。
　　2.灵敏度高分辨率大：能测出0.01um甚至更小的机械位移变化，能感受小到0.1的微小角度变化，传感器的输出信号强，电压灵敏度一般每一毫米可达数百毫伏，因此有利于信号的传输与放大。
　　3.重复性好线信度优良：在一定位移范围内，输出特性的线性度好，并且比较稳定，高精度的变磁组式传感器，非线性误差仅0.1%。
　　4.缺点：存在交流零位信号，不易于高频动态测量。
2.2霍尔效应传感器
1、霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压，如：直流、交流、脉冲波形等，甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的，它一般只适用于测量50Hz正弦波；
2、原边电路与副边电路之间有良好的电气隔离，隔离电压可达9600Vrms；
3、精度高：在工作温度区内精度优于1%，该精度适合于任何波形的测量；
4、线性度好：优于0.1%；
5、宽带宽：高带宽的电流传感器上升时间可小于1μs；但是，电压传感器带宽较窄，一般在15kHz以内，6400Vrms的高压电压传感器上升时间约500uS，带宽约700Hz。
6、测量范围：霍尔传感器为系列产品，电流测量可达50KA，电压测量可达6400V。
位移测量
两块永久磁铁同极性相对放置，将线性型霍尔传感器置于中间，其磁感应强度为零，这个点可作为位移的零点，当霍尔传感器在Z轴上作△Z位移时，传感器有一个电压输出，电压大小与位移大小成正比。
力测量
如果把拉力、压力等参数变成位移，便可测出拉力及压力的大小，按这一原理可制成的力传感器。
角速度测量
在非磁性材料的圆盘边上粘一块磁钢，霍尔传感器放在靠近圆盘边缘处，圆盘旋转一周，霍尔传感器就输出一个脉冲，从而可测出转数（计数器），若接入频率计，便可测出转速
线速度测量
如果把开关型霍尔传感器按预定位置有规律地布置在轨道上，当装在运动车辆上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号的分布可以测出车辆的运动速度。
2.3磁敏二极管
磁敏二极管是基于霍耳效应研制出来的，其特点是体积小，灵敏度高。磁敏二极管，较长的管脚为正极区，较短的管脚为负极区。
2.4感应线圈类（环路感应器）
环路感应器是通过探测金属物在感应线圈上电感量变化来探测到金属物的。线圈是由多匝导线绕制的，埋在路面下，用水泥填充好。线圈引线连接到CHD-DGII。当金属物通过感应线圈时，导线圈的电感量发生了一些变化。这个变化被CHD-DGII检测到，通过内部的智能控制器的运算判断出有金属物，并通过输出继电器输出信号。由于有微处理器的智能控制作用，CHD-DGII的灵敏度可以适应各种要求，对不同大小的感应线圈和引线也能良好匹配。
信息处理
一般采用微处理器，通过模数转换电路将传感器信息变换为数字信息利于记录处理。通过I/O（GPIO）接口将信息记录在处理器储存装置上。
3.1以树莓派处理器为例
树莓派简介：RaspberryPi(中文名为“树莓派”,简写为RPi，(或者RasPi / RPI)[1]是为学习计算机编程教育而设计，只有信用卡大小的微型电脑，其系统基于Linux。[2]随着Windows 10 IoT的发布，我们也将可以用上运行Windows的树莓派。[3]其外表“娇小”，内“心”却很强大，视频、音频等功能通通皆有，可谓是“麻雀虽小，五脏俱全”。
结构：SD 卡（预装系统）
USB 键盘和鼠标
有HDMI 接口的显示器或电视机
HDMI 信号线
USB 电源
Micro-USB连接WiFi 适配器*（USB 无线网卡USB HUB*
HDMI 转VGA 的转接器
网线*
该处理器一般系统为Linux，其可以运行相应软件，同时不同的
配置环境可以进行不同的语言编程，它的GPIO 接口可以用来定义控制输入输出信号。
3.1A/D转换
模数转换亦称模拟一数字转换，与数/模转换相反，是将连续的模拟量（如象元的灰阶、电压、电流等）通过取样转换成离散的数字量。例如，对图象扫描后，形成象元列阵，把每个象元的亮度（灰阶）转换成相应的数字表示，即经模/数转换后，构成数字图象。通常有电子式的模/数转换和机电式模/数转换二种。在遥感中常用于图象的传输，存贮以及将图象形式转换成数字形式的处理。
经过模数转化后，模拟信息转化为数字信息，便于记录，处理，远程传播。这对于探伤工作人员可以尽量减少野外极端环境作业。同时远程传播，可以将庞杂的信息通过网络进行云端处理。
3.2微型处理器
可以带有系统的合理成本的处理器相比于单片机对于管道猪或者智能检测设备有着更大的优势。例如树莓派可以接入网络。同时它携带系统可以更好扩展更多功能甚至实时远程控制，通过配置语言环境，具有强大的适应性，和更好的发展前景。
3.3数据处理
管道焊缝检测数据分析处理
（1）管道螺旋焊缝的识别
　　在进行管道螺旋焊缝的识别之前，要先找出管道螺旋焊缝的特征，进而通过采用相关的数据处理算法对管道螺旋焊缝进行识别。通过对管道漏磁内检测数据中的螺旋焊缝数据进行大量的分析之后，发现管道漏磁内检测曲线中的每一个螺旋焊缝都有一个特征点，类似于一个周期的正弦曲线，由于管道漏磁内检测器测量节的磁钢对管道的磁化方向不同，亦可能出现类似一个周期的余弦曲线。
　　在一个周期内，管道螺旋焊缝特征点有一个最大值和一个最小值，通过对不同检测文件中大量螺旋焊缝的特征点的数据分析，对于同一个检测数据文件，管道螺旋焊缝特征点的波峰值的纵坐标与波谷值的纵坐标之差、波峰值的横坐标与波谷值的横坐标之差分别在一个固定的范围内，即在一定的阈值范围内，因此，可以通过阈值分析法对管道漏磁内检测数据分析软件进行该算法的编程，从而达到自动识别管道螺旋焊缝的目的。
（2）管道环形焊缝的识别
　　管道环形焊缝又称管道环焊缝，通过对环形焊缝的数据分析之后，发现环形焊缝与螺旋焊缝的特征点类似，漏磁检测曲线中的每一个环形焊缝也都有一个与螺旋焊缝类似的特征点。
　　环形焊缝的特征点与螺旋焊缝的特征点有相同的变化趋势，因为两者均属于管道上增厚的地方，可以采用与识别螺旋焊缝类似的方法对环形焊缝进行自动识别。通过对环形焊缝特征点大量的分析发现，环形焊缝特征点波峰的绝对值与波谷的绝对值均大于螺旋焊缝波峰的绝对值和波谷的绝对值，因此不能与识别螺旋焊缝一样采用相同的阈值；其次，螺旋焊缝与环形焊缝对其他检测信息有不同的参考作用，同时为了与螺旋焊缝进行区分且更直观地识别出环形焊缝，选用另一种阈值法对环形焊缝进行识别，一条环形焊缝上所有特征点波峰值的累加和大于一个设定好的阈值，就可以识别出环形焊缝，通过软件编程，可以很好的实现。
（3）管道焊缝缺陷的识别
　　通过管道漏磁内检测数据分析软件放大螺旋焊缝或者环形焊缝会发现，若有焊缝缺陷，焊缝缺陷的特征点与焊缝的特征点的相位正好相反，说明焊缝的这个部位是金属减薄处，即为缺陷。通过用与识别螺旋焊缝类似的算法进行编程，可以实现对焊缝缺陷的识别。
　　（1） ANSYS仿真分析
　　为了捕捉有伤焊缝与无伤焊缝处的漏磁场曲线特征，更好的分辨输油管道焊缝处缺陷的曲线特征，利用ANSYS有限元仿真软件来对检测装置进行仿真。主要对两种不同情况分别做了仿真分析，以便于进行特征曲线的对比。
　　（2）无缺陷的焊缝仿真分析
　　为了简化模型，对所要建立的模型做如下假设：取管道周向1/8作为研究对象，直接将管道内检测器至于其中；将环焊缝的焊接材料假设为与管壁相同的金属材料；忽略管道内介质对检测器的作用；环焊缝的缺陷具有对称性。为了精确模拟管道内检测器在管道内经过环焊缝处的缺陷，采用三维实体模型，选取带有环焊缝缺陷的管道作为研究对象，根据实际缺陷管道的尺寸建立仿真模型。
　　通过后处理器的显示功能可以知道焊缝处漏磁场的三维磁矢量分布情况，具有一定的规律性，两边的磁矢量为左右两个磁铁的边缘效应，大部分磁力线均匀分布在管壁以及磁极中，还有轭铁中均可以明显看出磁感应线其他部分的磁力线则均匀分布于管壁与磁极与扼铁内壁。由此可以看出由于应力集中的位置的存在，使得磁力线发生弯曲，使感应磁路发生变化，利用磁敏感元件，传感器等检测出缺陷的位置所在[2]。
　　（3）有缺陷的焊缝仿真分析
　　建立磁极后部的仿真漏磁场模型同样需要依据钢板或者管道的磁漏磁检测设备永磁体磁化的实际尺寸和大小及形状，以油气管道剖面积做为仿真对象，建立有限元仿真模型。ANSYS的仿真过程中即3D效果分析中，X坐标值定义为管道长度方向，Y坐标值定义为管道高度方向。
　　通过观察仿真后的磁通密度曲线，可以知道大部分的感应磁矢量方向均匀分布在磁极和管壁中，可以明显看出磁力线规律分布未发生变化，方向指向空气场的四周范围。由此可以看出若应力集中的位置的存在，引起了磁信号的变化。由此利用磁敏感传感器等元件可以检测出应力集中区域的位置。
4.动力装置
对于管道猪，要实现可移动性检测，油管中一般采用借助输油的流动冲刷使之移动，输气管道中一般采用动力装置。
一般管道猪检测是在油或气的管道内运动，为了更高效率的工作，采用电动力装置是较好选择。
4.1电动机
原理及优点：1、通电导体在磁场中会受到力的作用。它的受力方向跟电流方向、磁感线方向有关。
2、电动机由转子和定子两部分组成。能够转动的部分叫转子；固定不动的部分叫定子。
3、当直流电动机的线圈转动到平衡位置时，线圈就不再转动，只有改变线圈中的电流方向，线圈才能继续转动下去。这一功能是由换向器实现的。换向器是由一对半圆形铁片构成的，它通过与电刷的接触，在平衡位置时改变电流的方向。实际生活中电动机的电刷有很多对，而且会用电磁场来产生强磁场。
4、电动机构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小，被广泛应用在日常生活和各种产业中。它在电路图中用M表示。电动机工作时是把电能转化为机械能。
4.2电池装置（锂离子电池）
锂离子电池能量密度大，平均输出电压高。自放电小，好的电池，每月在2%以下（可恢复）。没有记忆效应。工作温度范围宽为-20℃～60℃。循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100%，而且输出功率大。使用寿命长。不含有毒有害物质，被称为绿色电池。
利用锂离子电池可以在探伤中具有很大优势。
（三）新技术与管道检测
基于深度学习对管道检测技术的发展。
1.1前馈神经网络：（feedforwardneuralnetwork），简称前馈网络，是人工神经网络的一种。在此种神经网络中，各神经元从输入层开始，接收前一级输入，并输入到下一级，直至输出层。整个网络中无反馈，可用一个有向无环图表示。前馈神经网络是最早被提出的人工神经网络，也是最简单的人工神经网络类型。按照前馈神经网络的层数不同，可以将其划分为单层前馈神经网络和多层前馈神经网络。常见的前馈神经网络有感知机（Perceptrons）、BP（BackPropagation）网络、RBF（RadialBasisFunction）网络等。
其中x是输入量，ω是参数可以作为权重参数，求和符号指代对于输入信息的权重求和，进而输入f判断函数，θ是一个参数，y是输出值。这是一个简单的神经网络模型。它可以做一些简单的判断。
1.2参数训练
对于管道猪探伤记录的大量信息。可以做简单机器判断。从而快速排除无缺陷部位的探伤图片，减少无用信息储存，进而对缺陷信息进行更多的信息记录。同时也降低了无损检测人员的工作量。但是简单的模型误差还是太大。可以进行更多的神经网络处理。同时利用监督学习的标签数据对参数进行不断的学习训练。达到更高的准确性。参数学习如下图简述。
（该大致过程为BP算法简化版，其中sigmoid是激活函数f(x)=1/(1+e?),n=-x.当然该函数也可以用关于漏磁检测的关系函数去测试。从而将BP算法应用到漏磁检测。Yi是标签数据，用来对该算法进行学习，进行参数的学习。步长一般取1
将该算法合理扩展化运用可以更好地对漏磁检测数据进行处理）
图像数据的处理：
图像输入节点收到一个数值数组（或许是叫做张量多维度数组）就代表输入数据。例如, 图像中的每个像素可以表示为一个标量，然后将像素传递给一个节点。输入数据将会与神经网络的参数相乘，这个输入数据被扩大还是减小取决于它的重要性，换句话说，取决于这个像素就不会影响神经网络关于整个输入数据的结论。
起初这些参数都是随机的，也就是说神经网络在建立初期根本就不了解数据的结构。每个节点的激活函数决定了每个输入节点的输出结果。所以每个节点是否能够被激活取决于它是否接受到足够的刺激强度，即是否输入数据和参数的结果超出了激活阈值的界限。
在所谓的密集或完全连接层中，每个节点的输出值都会传递给后续层的节点，在通过所有隐藏层后最终到达输出层，也就是产生输入结果的地方。在输出层, 神经网络得到的最终结论将会跟预期结论进行比较(例如，图片中的这些像素代表磁场分布?)。神经网络猜测的结果与正确结果的计算误差都会被纳入到一个测试集中，神经网络又会利用这些计算误差来不断更新参数，以此来改变图片中不同像素的重要程度。整个过程的目的就是降低输出结果与预期结果的误差，正确地标注出这个图像到底存不存在缺陷，存在何种缺陷。
深度学习是一个复杂的过程，由于大量的矩阵系数需要被修改所以它就涉及到矩阵代数、衍生品、概率和密集的硬件使用问题，但是用户不需要全部了解这些复杂性。
但是，应该知道一些基本参数，这将帮助理解神经网络函数。这其中包括激活函数、优化算法和目标函数(也称为损失、成本或误差函数)。
激活函数决定了信号是否以及在多大程度上应该被发送到连接节点。阶梯函数是最常用的激活函数, 如果其输入小于某个阈值就是0，如果其输入大于阈值就是1。节点都会通过阶梯激活函数向连接节点发送一个0或1。优化算法决定了神经网络怎么样学习，以及测试完误差后，权重怎么样被更准确地调整。最常见的优化算法是随机梯度下降法。最后, 成本函数常用来衡量误差，通过对比一个给定训练样本中得出的结果与预期结果的不同来评定神经网络的执行效果。
（四）管道检测环境与人机关系
管道运输
管道运输是一种以管道输送流体货物的一种方式，而货物通常是液体和气体，是统一运输网中干线运输的特殊组成部分。有时候，气动管 (pneumatic tube) 也可以做到类似工作，以压缩气体输送固体舱，而内里装着货物。管道运输石油产品比水运费用高，但仍然比铁路运输便宜。大部分管道都是被其所有者用来运输自有产品。
管道运输不仅运输量大、连续、迅速、经济、安全、可靠、平稳以及投资少、占地少、费用低，并可实现自动控制。除广泛用于石油、天然气的长距离运输外，还可运输矿石、煤炭、建材、化学品和粮食等。管道运输可省去水运或陆运的中转坏节，缩短运输周期，降低运输成本，提高运输效率。当前管道运输的发展趋势是：管道的口径不断增大，运输能力大幅度提高；管道的运距迅速增加；运输物资由石油、天然气、化工产品等流体逐渐扩展到煤炭、矿石等非流体。中国已建成大庆至秦皇岛、胜利油田至南京等多条原油管道运输线。
一般探伤的管道，分为输油，输气，输水等几种
对于漏磁检测，是针对钢铁类金属管道检测。
特别是对于海洋管道工程，其管道不仅面临高压环境，还有海水腐蚀，同时其检测不仅关系原油（原材料）大量浪费，还关系海洋生态环境。所以经常性检测十分必要。给了管道机器检测很大发展条件。
海洋管道工程：在海底铺设输送石油和天然气管道的工程。海洋管道包括海底油、气集输管道，干线管道和附属的增压平台，以及管道与平台连接的主管等部分。其作用是将海上油、气田所开采出来的石油或天然气汇集起来，输往系泊油船的单点系泊或输往陆上油、气库站。海洋油、气管道的输送工艺与陆上管道相同。海洋管道工程在海域中进行，工程施工的方法则与陆上管道线路工程不同。
人机关系：管道机器使得工作得以高效运作，同时人员才操作设备时是远程操作，相应的算法处理解决了大量繁杂工作，健康与舒适度相对较高，由于人员远程操作，大大提高了安全性。交互方面。可以做到移动办公。
结论
管道检测技术具有很大必要性，例如海洋管道，管道机器检测技术涉及很多方面的技术。同时也决定它具有很多的创新发展性。特别是当下大数据，和云计算以及人工智能发展，检测技术迎来一次新的发展改革机遇。
参考文献
（磁粉检测）
宋志哲，中国劳动社会保障出版社，2007
(Characterrisation of metal loss defects from magnetic flux leakage signals )
S.Mukhopadhyay,G.P.Srivastava,1998.3.14
(Backpropagation Applied to Handwritten zip Code Recognition)
[1]Y.LeCun...1989

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