[发明专利]金属管道漏磁信号封闭式检测装置及数据高速传输方法

权利要求书

1.一种金属管道漏磁信号封闭式检测装置，其特征在于，包括检测单元，以及数据采集处理单元，其中：

所述检测单元，设置为具有凹型前端的印刷电路板，用于通过设置于所述印刷电路板两面封闭式布置的多路磁阻传感器对所述金属管道进行漏磁信号感测，通过CPLD控制高速A/D进行多路信号并行高速采样，通过D/A转换器和V/I转换器，把采样得到的多路漏磁信号，以三线制4-20mA变送形式，顺序地传输给数据采集处理单元。

2.根据权利要求1所述的金属管道漏磁检测系统，其特征在于，所述检测单元采用固定检测步长的方法进行漏磁感测；

在所述检测单元采用固定检测步长的方法进行漏磁感测时，所述检测单元的印刷电路板为多块相同尺寸的印刷电路板；多个检测单元等间距、平行放置，且与管道表面等距离，与管道表面垂直，保证每次测量的移动距离就是两个相邻检测单元之间的距离，构成一个封闭式检测装置。

3.根据权利要求1至2所述的金属管道漏磁信号封闭式检测装置，其特征在于，所述印刷电路板设置多路磁阻传感器，多路与磁阻传感器相应的放大器和多路ADC芯片，以及相应的主控单元、DAC芯片和电压电流转换单元；

所述主控单元在控制ADC芯片进行多路信号采集后，将多路采样数据经归一化处理后，顺序输出至DAC芯片，并控制DAC芯片工作；

DAC芯片将多路采样数据以电压形式顺序输出至电压电流转换单元；

所述电压电流转换单元将多路采样数据对应的电压信号转换为电流信号。

4.根据权利要求1至2所述的金属管道漏磁信号封闭式检测装置，其特征在于，所述数据采集处理单元，包括多路高速并行工作的ADC器件，第二传输单元和移动数据处理单元；

其中，所述ADC器件，用于采样多个检测单元以电流方式顺序传输来的多路电流信号，主控单元将其还原为多路漏磁传感信号；

所述第二传输单元，用于将ADC采样得到的多路漏磁传感信号，以SPI串行方式传输给所述移动数据处理单元；

所述移动数据处理单元，为嵌入式微处理器系统，用于根据第二传输单元传输来的多路漏磁传感信号，计算所述多路漏磁信号的信号特征，诊断所述金属管道的缺陷。

5.一种金属管道漏磁检测的印刷电路板，其特征在于，所述印刷电路板设置多路磁阻传感器，多路与磁阻传感器相应的放大器和多路ADC芯片，以及相应的主控单元、DAC芯片和电压电流转换单元；

所述多路磁阻传感器，用于对所述金属管道进行漏磁信号梯度测量感测得到多路漏磁传感信号；

所述放大器，用于将磁阻传感器输入的磁阻传感信号放大；

其中，所述ADC芯片，主控单元，DAC芯片为多路信号并行采样单元的组成部分；所述电压电流转换单元为传输单元的组成部分；

所述多路信号并行采样单元，用于对所述金属管道进行多路漏磁信号的高速并行采样；

所述传输单元，所述采样处理后的磁阻传感数据信号以一路三线制式异步串行电流通讯方式，以一路三线制4-20mA电流信号形式将所述多路信号并行采样单元处理后的多路漏磁传感数据信号转换并输送至所述数据采集处理单元。

6.根据权利要求5所述的金属管道漏磁检测的印刷电路板，其特征在于，所述印刷电路板为具有凹型前端的印刷电路板；

所述印刷电路板为两块及以上相同尺寸的印刷电路板；所述两块及以上印刷电路板按设定距离垂直方向平行等间距放置，并与被测所述金属管道始终保持垂直。

7.一种金属管道漏磁检测的数据高速传输方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100，检测单元设置具有凹型前端的印刷电路板，通过设置于所述印刷电路板两面封闭式布置的多路磁阻传感器对所述金属管道进行漏磁信号感测，通过CPLD控制高速A/D进行多路信号高速采样，通过D/A转换器和V/I转换器，把采样得到的多路漏磁信号，以三线制4-20mA变送形式，顺序地传输给数据采集处理单元。

步骤S200，数据采集处理单元接收多块检测单元以4-20mA电流形式顺序串行传输来的多路电流信号并还原为多路漏磁传感信号；多路漏磁传感信号以SPI串行方式传输给所述移动数据处理单元；所述移动数据处理单元计算所述多路漏磁信号的信号特征，诊断所述金属管道的缺陷。