[发明专利]一种磁悬浮式管道检测系统及方法

说明书

本发明涉及一种磁悬浮式管道检测系统及方法，所述包括环形永磁体、电磁铁阵列、悬浮磁块、检测装置、六轴陀螺仪传感器及电磁铁阵列控制电路；所述电磁铁阵列上设有线圈，所述电磁铁阵列上设置在环形永磁体上，所述悬浮磁块悬浮在环形永磁体上方，所述检测装置设置于悬浮磁块上，其用于检测管道，所述六轴陀螺仪传感器设置于悬浮磁块上，其用于获取悬浮磁块的原始姿态数据，所述电磁铁阵列控制电路，用于根据所述原始姿态数据，调整电磁铁阵列线圈的电流方向及大小，使悬浮磁块悬浮在环形永磁体正上方。本发明磁悬浮式管道检测系统，实现了悬浮磁块位置的自适应调整。

技术领域

本发明涉及管道检测技术领域，尤其涉及一种磁悬浮式管道检测系统及方法。

背景技术

在利用管道运输的过程中，为了获知管道是否存在缺陷，需要采用管道检测技术对其进行检测，根据检测设备所处位置的不同，管道检测技术可分为内检测和外检测两种。

管道内检测技术是一种常用来有效检测管道的管壁腐蚀、几何凹坑、机械损伤、裂纹等缺陷的技术，通常情况下，在对管道进行内检的过程中，需要将检测装置安装在悬浮磁块上，通过将悬浮磁块伸入到管道内部，对管内壁进行检测，并将采集的数据传递并存在检测器中。

在使用磁悬浮式技术检测管道时，悬浮磁块会因为外界的影响而晃动，从而影响检测精度，现有技术大多无法自适应调整悬浮磁块的位置，以消除因悬浮磁块晃动给检测精度带来的影响。

发明内容

有鉴于此，有必要提供了一种磁悬浮式管道检测系统及方法，用以解决现有技术中无法自适应调整悬浮磁块的位置的问题。

本发明提供一种磁悬浮式管道检测系统，包括环形永磁体、电磁铁阵列、悬浮磁块、检测装置、六轴陀螺仪传感器及电磁铁阵列控制电路；

所述电磁铁阵列上设有线圈，所述电磁铁阵列上设置在环形永磁体上，所述悬浮磁块悬浮在环形永磁体上方，所述检测装置设置于悬浮磁块上，其用于检测管道，所述六轴陀螺仪传感器设置于悬浮磁块上，其用于获取悬浮磁块的原始姿态数据，所述电磁铁阵列控制电路，用于根据所述原始姿态数据，调整电磁铁阵列线圈的电流方向及大小，使悬浮磁块悬浮在环形永磁体正上方。

进一步地，所述磁悬浮式管道检测系统还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器设置于环形永磁体上，其用于采集浮悬磁块水平方向的磁感应强度，所述电磁铁阵列控制电路，还用于根据悬浮磁块水平方向的磁感应强度，调整电磁铁阵列的电磁铁线圈的电流方向及大小。

进一步地，所述电磁铁阵列控制电路包括微控制单元，所述微控制单元用于接收六轴陀螺仪传感器获取的原始姿态数据，并对原始姿态数据进行姿态解算，得到悬浮磁块的运动角速度，根据运动角速度调整电磁铁阵列线圈的电流方向及大小。

进一步地，所述电磁铁阵列控制电路还包括H桥驱动电路，所述霍尔传感器采集浮悬磁块水平方向的磁感应强度后输出对应的模拟电压信号，所述微控制单元的ADC采样通道对所述模拟电压信号进行采样，输出PWM信号，通过PWM信号控制所述H桥驱动电路的MOS管导通，以调整电磁铁阵列的电磁铁线圈的电流方向及大小。

进一步地，所述电磁铁阵列包括4个电磁铁，所述4个电磁铁呈正方形排布在环形永磁体上，所述霍尔传感器个数为2，分别用于采集浮悬磁块水平方向上不同轴向的磁感应强度。

进一步地，所述磁悬浮式管道检测系统还包括底座挡板及底座平台，所述环形永磁体安装在底座挡板上，所述底座挡板固定在底座平台上。

本发明还提供了一种磁悬浮式管道检测方法，包括以下步骤：在电磁铁阵列上设置线圈，将电磁铁阵列设置在环形永磁体上，使悬浮磁块悬浮在环形永磁体上方，使检测装置设置于悬浮磁块上以检测管道；

获取悬浮磁块的原始姿态数据，根据所述原始姿态数据，调整电磁铁阵列线圈的电流方向及大小，使悬浮磁块悬浮在环形永磁体正上方。