[实用新型]一种金属管道检测装置

说明书

技术领域

本实用新型一种金属管道检测装置涉及一种装设于钻机或挖掘机上的金属管道检测装置。

背景技术

在进行道路兴建、扩建工程和实施道路改造的过程中，总会遇到在开挖道路时将敷设于地底下的煤气管、水管挖断等难题，因为这些发生的重大事故也很多，因此，如果能有一种金属管道检测装置，装设于钻机钻头的夹头处或挖掘机抓手上，在钻机或挖掘机工作时检测工作地下面是否有金属物质同时发出报警以提醒操作人员注意。这样能够解决钻机（挖掘机）在工作过程中的误操作，保护了公共设施和人们的生命安全。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种金属管道检测装置，利用金属再辐射检测原理对金属进行检测，检测装置具有的发射器不断向周围发射高频无线电波，无线电波碰到管道的金属部件后，便会辐射回来，被接收器收到并传至控制电路，发出报警信号，提醒施工人员注意。

一种金属管道检测装置是采取以下技术方案实现的：一种金属管道检测装置包括发射器、接收器和检测控制电路，所述的发射器为无线电波发射器；发射器装设在钻机夹头或挖掘机抓手上，接收器装设在驾驶室仪表盘下；检测控制电路利用车载直流电源VCC作为电源，检测控制电路包括电压比较器LM111、电阻R1、电阻R2、可调电阻RP、电容C1、触发器FF1、触发器FF2、晶体三极管Q1、电容C2、晶体二极管D1、继电器K和扬声器B，电压比较器LM111的同相输入端P3与接收器相连，电压比较器LM111的反相输入端P2与可调电阻RP相连，电压比较器LM111的P4脚接地，电压比较器LM111的输出端P7与电阻R1的一端以及电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与触发器FF1的输入端相连，并经电容C1接地，触发器FF2与触发器FF1相串联，触发器FF2的输出端与晶体三极管Q1的基极相连，晶体三极管Q1的集电极与电容C1的一端、晶体二极管D1一端以及继电器K一端相连，电容C1、晶体二极管D1以及继电器K相互并联，其共同输出端与扬声器B相连，其中电阻R1可以限制电压比较器LM111输出电流；电容C1用以提高输入触发器FF1的信号的稳定性；晶体二极管D1用来保护继电器K的线圈。

所述的发射器采用AU5780AD-T 发射器，接收器采用AU5780AD-R接收器。

所述的继电器K采用市售的CD4098继电器。

所述的扬声器B采用0.8W、YD15L型的电动扬声器。

所述的电阻R1和电阻R2采用RT11电阻。

所述的电容C1采用电解电容，电容C2采用瓷片电容。

所述的触发器FF1和触发器FF2采用施密特触发器。

所述的可调电阻采用WS30可调电阻，可以根据要求通过调整阻值来调整检测器的检测距离。

电压比较器是集成运放非线性应用电路，它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。传输特性当Ui＜Ur时，运放输出Uo高电平，当Ui＞Ur时，运放输出Uo低电平。因此，以Ur为界，当输入电压Ui变化时，输出端反映出两种状态，高电位和低电位。集成电压比较器LM111可将模拟信号转换成二值信号，即只有高电平和低电平两种状态的离散信号。其特点：比集成运放的开环增益低，失调电压大，共模抑制比小；但其响应速度快，传输延迟时间短，而且不需外加限幅电路就可直接驱动TTL、CMOS和ECL等集成数字电路；有些芯片带负载能力很强，还可直接驱动继电器和指示灯。

在实际中信号会受到各方面的干扰，波形会存在许多杂波成分，需要对波形进行处理，在本实用新型中采用了施密特触发器。施密特触发器最重要的特点是能够把变化缓慢的输入信号整形成边沿陡峭的矩形脉冲。同时，施密特触发器还可利用其回差电压来提高电路的抗干扰能力。

工作原理：当钻机或挖掘机开始施工时，装设于钻机夹头或挖掘机抓手上的发射器向地面发射无线电波，如果没有金属管道则接收器输出高电平，电压比较器LM111的P3脚电位大于电压比较器LM111的P2脚电位，电压比较器LM111的P7脚输出低电平，经两级触发器对波形整形，晶体三极管Q1处于截止状态，继电器K不动作，扬声器B不报警；当发射的无线电波触及金属管道时，接收器接收到这个信号后输出低电平，电压比较器LM111的P3脚电位小于电压比较器LM111的P2脚电位，电压比较器LM111的P7脚输出高电平，经两级触发器对波形整形，晶体三极管Q1处于饱和状态，继电器K动作，扬声器B报警。