淺談智能管道勘測泄漏裝備的研發(fā)

發(fā)布于：02-11

智能管道檢測儀的硬件構成檢測儀由濾波器、程控放大器、A/D轉換器、單片機、顯示等電路構成。濾波器采用多階RC有源高通、低通濾波電路，濾除50Hz供電網絡及其他環(huán)境干擾，將有效測量信號從比它幅值大得多的干擾信號中分離出來。程控放大器將有效信號放大1倍496倍，為減少電路本身產生的噪聲分成兩級放大電路，如所示。K11K14、K21K24為2只模擬開關4066，由單片機輸出組合控制邏輯控制4066的4只開關組合，通過電阻阻值的改變分別獲得1倍16倍和1倍31倍的增益。



在單片機控制下定時送單片機進行處理，單片機處理的結果通過顯示電路同時顯示出當前測量信號的幅值、當前增益值、前進或后退的方向指示箭頭。軟件設計軟件設計采用單片機定時間長度控制采樣，通過A/D轉換器采樣轉換結束信號請求單片機中斷，由單片機響應中斷服務程序進行數據處理，經運算得出前進或后退信號送顯示。數據處理中斷程序單片機外中斷服務程序由數字濾波、峰值/谷值識別、方向計算3部分組成。該測量儀屬野外便攜式測量設備，設計時充分考慮了野外干擾信號的影響，信號通道電路中已用多級低通、高通濾波器進行了濾波處理，數字濾波程序是對模擬濾波電路
濾波效果的補充和完善。



采用數字濾波中間值有效的方法進行設計。將3個定時間長度的采樣數值及時刻分別送寄存器1、2、3和11、12、13，分別比較3個采樣值的大小，去掉最大和最小兩個值，將中間值和中間值時刻分別送寄存器4和14，從而完成濾波功能，作為峰值/谷值識別程序的基本數據。峰值/谷值識別程序使每有一個新數據輸入即完成一次計算，計算完后將次舊的數據填充最舊的數據寄存器位置，丟棄一個最舊的數據，依次類推直至空出最新數據位。方向計算程序在完成以上兩部分計算后，就顯得十分簡單了。將最大值時刻寄存器內的數值減去最小值寄存器10內的數值，其差大于波形周期的一半即判別為前進，否則即為后退。



結束語以上設計的檢測儀經實際發(fā)射機發(fā)送信號、檢測儀接收信號的聯(lián)調，方向識別及增益控制準確迅速，符合便攜式檢測儀表快速診斷的要求，用戶反饋的實際應用效果很好。