實(shi)驗名稱：管道定位系統的硬件實(shi)現(xian)

　　實驗內容：開展基于PCM的管道定位系統的可行性研究：采用函數發生器產生4Hz、8Hz和72Hz的多頻電流，并將信號輸出到AigtekATA-308B功率放大器。將輸出電流的(de)(de)RMS值調整(zheng)為1A后，通過屏蔽電纜傳(chuan)輸到管(guan)道(dao)(dao)模型中，模擬實(shi)(shi)際場景(jing)中的(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)檢測環(huan)境。搭建完(wan)成實(shi)(shi)驗平臺后，在管(guan)道(dao)(dao)周圍(wei)保持磁傳(chuan)感器探頭與(yu)地(di)面的(de)(de)鉛(qian)錘關系(xi)，調節磁傳(chuan)感器探頭與(yu)管(guan)道(dao)(dao)模型之間的(de)(de)水(shui)平距離，鉛(qian)錘距離以(yi)及(ji)水(shui)平夾角，并通過卷尺測量。之后記(ji)錄(lu)不同位置下的(de)(de)測量結(jie)果(guo)與(yu)實(shi)(shi)際情況之間的(de)(de)關系(xi)。

　　研究方向：管(guan)道無(wu)損(sun)檢測

　　測(ce)試(shi)設備：ATA-308功率放(fang)大器，函數信號發生(sheng)器，數字萬(wan)用表，示波器等

　　實驗(yan)過程(cheng)：在實驗(yan)過程(cheng)中，探頭(tou)與地(di)面保(bao)持垂直關(guan)系(xi)，探頭(tou)與管道的(de)水(shui)平(ping)距(ju)離、垂直距(ju)離和水(shui)平(ping)角度發生變化。檢(jian)測探頭(tou)對(dui)管道發出的(de)磁場信(xin)號(hao)進行檢(jian)測。信(xin)號(hao)處理(li)(li)電路對(dui)信(xin)號(hao)進行濾(lv)波放大(da)后，傳輸到(dao)STM32F429嵌入式處理(li)(li)器，計算出其(qi)精確的(de)三維位置。

　　處(chu)理后的(de)管道(dao)定位結果通(tong)過(guo)LCD顯示(shi)。然后動態調(diao)整磁傳感器探頭相對于管道(dao)模型(xing)的(de)角度，垂直(zhi)距(ju)離和水平距(ju)離，記錄(lu)LCD屏中的(de)示(shi)數。

　　實(shi)驗結(jie)果：經(jing)過測(ce)試后(hou)，水(shui)平(ping)夾(jia)角(jiao)(jiao)，鉛錘(chui)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)和水(shui)平(ping)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)測(ce)試的(de)(de)平(ping)均誤(wu)(wu)差(cha)(cha)和線(xian)性度(du)(du)指(zhi)標(biao)令人滿意，水(shui)平(ping)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)和垂直距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)測(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)R2均大于0.99，水(shui)平(ping)角(jiao)(jiao)度(du)(du)測(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)R2大于0.99。在測(ce)量(liang)(liang)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)方面，水(shui)平(ping)角(jiao)(jiao)度(du)(du)的(de)(de)平(ping)均誤(wu)(wu)差(cha)(cha)為(wei)2.51°，水(shui)平(ping)距(ju)(ju)(ju)離(li)(li)的(de)(de)平(ping)均誤(wu)(wu)差(cha)(cha)為(wei)2.19cm，垂直高度(du)(du)的(de)(de)平(ping)均誤(wu)(wu)差(cha)(cha)為(wei)2.01cm。上述實(shi)驗從實(shi)驗角(jiao)(jiao)度(du)(du)驗證(zheng)了(le)(le)管道定位(wei)系統(tong)的(de)(de)可行性，為(wei)后(hou)續真實(shi)環境下的(de)(de)測(ce)試奠定了(le)(le)基(ji)礎(chu)。

　　ATA-308功率放大器

　　帶寬：（-3dB）DC~30kHz

　　電壓：180Vp-p（±90Vp）

　　電流：8Ap

　　功(gong)率：720Wp

　　壓擺率(lv)：≥12V/μs

　　可程控

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