内检测器和加速度计的应用和比较

输气管道内检测器由多节构成，节与节之间通过万向节相连。如果能够控制单节内检测器的速度，就同样可以控制彼此相连的多节内检测器的速度。因此单节内检测器速度控制问题的研究是控制整个内检测器运行速度的关键。单节内检测器的结构如图6-2所示。永磁体位于前端，对所查管道励磁并使之处于磁饱和状态。漏磁感应器位于中后端，采集管道剩磁分布以确定管道状态。皮碗为聚氨酯材料，位于内检测器外沿并紧贴管道内壁，其盈余量通常为管壁厚的1.5～2倍，为内检测器在管道中运行提供动力。泄流通道位于内检测器中央，通过泄流阀改变泄流面积来调整内检测器的受力状况，进而调节内检测器的运行速度。

在输气管道检测过程中，内检测器在前后压力p_f、p_b与管壁的摩擦阻力F_f以及自身重力G的共同作用下运行，完成管道的扫描工作。

正常工作情况下，通过计算单位时间内里程轮的行走距离可以获得内检测器运行速度值，并将其作为内检测器速度控制器的输入信号。通过调整泄流阀的开启程度，使内检测器运行速度趋近于理想的检测速度。在非正常情况下，内检测器在输气管道中会出现轻微卡堵后急加速的现象，里程轮通常会出现打滑现象而采集不到实时速度，内检测器也就会失去对速度的控制。此时将加速度值作为速度控制器的输入信号，可有效地避免失去速度控制现象的发生。目前常见的加速度计类型有压电型、压阻型、电容型等。考虑到加速度计的频率响应特性和电气特性，选用单轴式压阻型，响应频率为0～3000Hz，灵敏度为2000～10mV/g的加速度计，并将其安装到内检测器内部，检测方向与内检测器前进方向一致。内检测器速度控制中，姿态角度通常作为控制模型中的参数。选用测量范围为0°～180°，精度为0.1°，响应时间为0.2s的单轴倾角传感器，实时监测内检测器前进方向与重力方向的夹角。(www.xing528.com)

图6-2 单节内检测器的结构