[发明专利]一种多频率切换的多通道并行激励与采集的管道检测系统

说明书

本发明提供了一种多频率切换的多通道并行激励与采集的管道检测系统，包括：传感器模块、通道选择开关、信号处理模块、数据存储模块、MCU控制器、频率发生模块和通讯模块，传感器模块与通道选择开关相连，通道选择开关与信号处理模块相连，信号处理模块与数据存储模块相连，数据存储模块与MCU控制器相连，MCU控制器与频率发生器和通信模块相连，通信模块与PC机相连。本发明能管道检测系统可自由的选择所需的激励频率以适应不同类型的管道和缺陷，且不同频率下的输出信号平滑稳定，无失真现象；还可多通道并行激励与采集，且激励与采集同步进行，检测效率高。

技术领域

本发明涉及管道检测领域，尤其涉及一种多频率切换的多通道并行激励与采集的管道检测系统。

背景技术

管道运输系统广泛应用于石油、化工、天然气、自来水以及电力等工业部门，对国民经济及社会发展的作用巨大。由于长期受到运输物的冲刷和腐蚀加上人为破坏的原因，管道常常出现裂纹、氧化、壁管减薄等缺陷，严重威胁人民群众的生命和财产安全。传统的超声检测技术检测管道时必须逐点扫描，速度慢，效率低，且大多数是将计算机、函数发生器、功率放大器，示波器，传感器等组合使用，面临操作复杂，接线复杂，操作繁琐等问题，因此无法用于长距离、大规模的管道检测。国内少部分公司设计的几款超声波检测仪，只能单通道激励，激励与采集分开，检测效率低，工作不稳定。

中国发明专利(申请号201520106714.0)公开了一种超声波检测系统。该系统对待测钢工件进行检测,将超声波探头放在工件表面,当遇到缺陷时，超声波检测电路反馈给单片机,单片机控制液晶显示器,显示出一个反射波的波形,横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度，但该系统直接从超声探头去采集信号，并没有很好的对激励信号进行处理，因此不能保证单片机最后采集的数据就是缺陷的信号。

中国发明专利(申请号201320196631.6)公开了一种基于单片机的超声波检测装置。该装置能够调节激励脉冲的宽度和重复频率以及放大电路的放大倍数同时还能实现信号的实时显示、存储以及和外部的通信等功能，但该装置无法实现多通道并行激励与采集，检测效率低，其频率只能重复而不能方便切换，故其无法适应不同类型的工件的缺陷，还可能存在信号失真。

长输管道超声波内检测功能机系统研制(北京石油化工学院学报第14卷第二期)，文章中该机制系统由5个子系统组成:超声检测子系统、定位子系统、数据采集传输存储子系统、电源子系统。该系统中利用的子系统集成化程度不高，所需的硬件设备较多，从而也加大了施工的难度。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术存在的不足，从而提供一种多频率切换的多通道并行激励与采集的管道检测系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种多频率切换的多通道并行激励与采集的管道检测系统，包括：传感器模块、通道选择开关、信号处理模块、数据存储模块、MCU控制器、频率发生模块和通讯模块，

所述传感器模块包括A环和B环，所述A环和B环包括数量相同的多个压力传感器，所述A环的多个压力传感器和B环的多个压力传感器与输出通道选择开关中多个开关对应相连；所述A环的多个压力传感器和B环的多个压力传感器与输入通道选择开关中多个开关对应相连；

所述通道选择开关包括输出通道选择开关和输入通道选择开关，所述输出通道选择开关包括多个开关，其数量为A环或B环中压力传感器数量的两倍，用以根据MCU控制器发送的控制信号控制A环或B环作为激励环；所述输入通道选择开关包括多个开关，其数量为A环或B环中压力传感器数量的两倍，用以根据MCU控制器发送的控制信号控制A环或B环作为接收环；