[发明专利]管道无损检测系统

权利要求书

1.一种管道无损检测系统，利用智能小车为基础，利用小车在管道中行进，以电涡流传感器沿管道进行探测，以显示模块显示管道破损程度；在小车上搭载各部件；其特征在于：所述搭载的部件包括单片机、信号采集及存储单元、控制单元、电源单元和人机接口单元；

所述的管道无损检测系统由三种作用综合在一起：信号采集与存储；行进控制；人机交互。

2.根据权利要求1所述的管道无损检测系统，其特征在于：所述的信号采集及存储单元由模拟、数字信号采集单元和存储单元两部分组成；模拟、数字信号采集单元包括电涡流传感器及单片机的A/D转换模块；存储单元为单片机中的存储器。

3.根据权利要求1所述的管道无损检测系统，其特征在于：所述的控制单元由控制信号采集单元及输出单元两部分组成；控制信号采集单元包括光电接近开关及单片机中的数字I/O端口；输出单元包括电机驱动模块、电机及单片机中的PWM控制器。

4.根据权利要求1所述的管道无损检测系统，其特征在于：所述的电源单元由电池及电压转换模块两部分组成。

5.根据权利要求1所述的管道无损检测系统，其特征在于：所述的人机接口单元为键盘及显示模块。

6.权利要求2所述的检测系统对于管道破损程度的显示方法：用于金属管道内侧涂层厚度检测的电涡流传感器由电池提供电源，电涡流传感器与单片机的A/D转换模块电连接，电涡流传感器将涂层厚度物理量转变为0～5V的模拟量，经A/D转换模块转换后，由I/O口送给MCU处理，最后将当前涂层厚度值显示在显示模块上。

7.权利要求1所述的检测系统对于小车运行的监控方法：所述的光电接近开关也由电池提供电源，光电接近开关安装在小车最前端，光电接近开关与单片机内部的数字I/O端口电连接；单片机内部的PWM控制器与电机驱动模块电连接，再控制电机工作；电机一共有两路，小车的运行是由两路电机的运转决定的；在小车运行过程中，光电接近开关检测小车行进的前方是否有障碍物，如果前方有障碍物，光电接近开关输出低电平信号至单片机内部的I/O端口，经单片机处理后，控制PWM控制器发出控制信号，使行进系统立即启动避障程序，通过电机驱动模块，使电机立即停止检测并后退，达到保护设备的作用。

8.根据权利要求7所述的小车运行的监控方法：其特征在于光电接近开关的测量范围约为从3～80cm。

9.权利要求1所述的检测系统对于小车运行的人机接口中的键盘电路操纵方法：键盘电路通过单片机可以调节电机的加减速、正反转功能；通过对键盘的操作，当单片机接收到按键信号后，经其处理，控制PWM控制器发出控制信号，控制信号通过电机驱动模块，实现电机的调速以及前进、后退等功能；

具体是：当有键按下时会产生一个低电平，单片机采用查询或者中断方式将数据通过DATA口以串行方式读入。按键检测的基本方法是对单片机的SPI模块进行编程；在进行SPI编程时，首先在程序初始化部分进行SPI系统初始化；SPI的初始化，主要是对SPI控制寄存器SPICR进行写入，以便定义工作方式、时钟的空闲电平、是否允许SPI；同时，还要对SPI控制和状态寄存器SPISCR的控制位部分写入，来确定SPI的波特率；SPI初始化需进行写控制字到SPICR，确定是否允许SPI接收中断、SPI的工作方式、时钟及时钟相位、是否允许SPI；还需写控制字到SPISCR，确定SPI的波特率，按照键盘程序流程编写程序。