单少卿，陈世利，靳世久，刘 栋

(1.天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072;2.天津绿清管道科技发展有限公司，天津301700)

0 引言

管道运输是石油、天然气和成品油最经济、安全的运输方式之一，为减少运输风险，管道完整性管理要求对管道定期进行内检测［1］。

漏磁检测技术是应用最广泛、技术最成熟的铁磁性管道缺陷检测技术，由于传统内检测器传感器数量和检测维度有限，容易造成对不敏感缺陷的漏检或缺陷评定误差增大，降低了管道完整性评价结果的可靠度［2］。因此，本文研发了一种高清晰度三轴管道内检测器漏磁数据采集系统，该系统增加了传感器的摆放密度、检测维度和采样频率，这样势必增加了系统处理的数据量和功耗，进而在数据的传输、存储和功耗问题上带来了新的问题。因此，本文采用低功耗、高速并行的系统设计，在低功耗的情况下很好地实现了高清晰度数据采集，经实验验证，本系统运行可靠，与设计目的较相符合。

1 系统原理分析

1.1 三轴漏磁检测的基本原理

铁磁性管壁被磁化以后，管壁的缺陷处会产生漏磁场，漏出的磁力线折射后将会偏离原磁场方向，分别在三维方向上有对应的分量强度分布变化，经霍尔元件转换为感应电压信号。当霍尔元件的其他条件确定后，霍尔电压直接反映的是平行于霍尔元件法线方向上的磁感应强度大小。高清晰度三轴管道内检测器漏磁数据采集系统在3个方向上沿管壁顺次摆放了大量霍尔传感器，分别为:垂直于管道轴向的传感器测量轴向磁场强度变化，垂直于管体表面径向的传感器测量径向的磁场强度变化，垂直于管道周向的传感器测量周向磁场强度变化，如图1所示。……