專利名稱：高液壓環(huán)境下非接觸式磁信號傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種非接觸式磁信號傳輸系統(tǒng)，具體涉及ー種高液壓環(huán)境下非接觸式磁信號傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法。
背景技術：
在特殊的工程環(huán)境中，傳統(tǒng)的有線信號傳輸模式受到了很大程度的限制，尤其是在極端環(huán)境下(深水，礦井，高電離環(huán)境等)其安全性和耐用性受到了嚴峻的考驗，漏電、磨損和維護成本過高等問題隨之而來。非接觸式信號傳輸的出現使得上述問題迎刃而解。

發(fā)明內容
為了解決上述現有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高液壓環(huán)境下非 接觸式磁信號傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法，本發(fā)明傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法實現了隔物傳輸信號，解決了有線信號傳輸受到的限制問題，并使得系統(tǒng)的密封性和美觀性得以提高。為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是—種高液壓環(huán)境下非接觸式磁信號傳輸系統(tǒng)，包括磁脈沖發(fā)射電路1，所述磁脈沖發(fā)射電路I的接收端和信號線13電連接，磁脈沖發(fā)射電路I的發(fā)射端緊貼并固定于奧氏體不銹鋼腔室壁2內側，內金屬網9將磁脈沖發(fā)生電路I包裹在靠近奧氏體不銹鋼壁2內側，第一高頻帶通濾波器11將信號線13與內金屬網9相電連接，奧氏體不銹鋼壁2外側和磁脈沖發(fā)射電路I相應位置緊貼并固定第二高頻帶通濾波器12和多個信號放大及發(fā)射電路3，外金屬網10將第二高頻帶通濾波器12、信號放大及發(fā)射電路3以及和信號放大及發(fā)射電路3相同數量的單軸磁傳感器4包裹在靠近奧氏體不銹鋼壁2外側，第二高頻帶通濾波器12 —端與信號放大及發(fā)射電路3和單軸磁傳感器4相電連接，另一端與外金屬網10相電連接，單軸磁傳感器4的輸出端與邏輯電路模塊5的輸入端相電連接，邏輯電路模塊5的輸出端與放大-D/A模塊6的輸入端相電連接，放大-D/A模塊6的輸出端與信號處理模塊7的輸入端相電連接，信號處理模塊7的輸出端與數據顯示保存模塊8相電連接。所述單軸磁傳感器4采用開關式高敏感度磁信號傳感器陣列。所述開關式高敏感度磁信號傳感器的磁感應強度不超過O. 005特斯拉。所述內金屬網9將磁脈沖發(fā)生電路I包裹在靠近奧氏體不銹鋼壁2內側且包裹奧氏體不銹鋼壁2內側的范圍使得內金屬網9和外金屬網10間干擾信號的幅值和能量控制在預設范圍。所述外金屬網10將第二高頻帶通濾波器12、信號放大及發(fā)射電路3以及相同數量的單軸磁傳感器4包裹在靠近奧氏體不銹鋼壁2外側且包裹奧氏體不銹鋼壁2外側的范圍使得內金屬網9和外金屬網10間干擾信號的幅值和能量控制在預設范圍。所述高液壓環(huán)境下非接觸式磁信號傳輸系統(tǒng)的傳輸方法，信號線13將數字開關信號傳輸至磁脈沖發(fā)射電路I，并在內金屬網9對干擾信號進行屏蔽和第一高頻帶通濾波器11的濾波下，磁脈沖發(fā)射電路I將模擬磁信號向奧氏體不銹鋼腔室壁2外側發(fā)射；在外金屬網10的屏蔽下，第二高頻帶通濾波器12和信號放大及發(fā)射電路3陣列將接收到的模擬電磁信號進行篩選和放大后的模擬電信號發(fā)射至單軸磁傳感器4，單軸磁傳感器4將其處理后的數字開關信號輸送至邏輯電路模塊5進行可靠性處理，邏輯電路模塊5再將處理后確定的數字開關信號送入放大-D/A模塊6進行數據類型轉換，再將轉換后的數據送入信號處理模塊7，再將后處理后的數據送入顯示保存模塊8。本發(fā)明和現有技術相比，具有如下有益效果I、本系統(tǒng)相比于有線信號傳輸，實現了隔物傳輸信號，解決了有線信號傳輸受到的限制問題，并使得系統(tǒng)的密封性和美觀性得以提高。2、本系統(tǒng)使用的內、外金屬網，能有效地干擾信號屏蔽，一定程度上増加了信噪比，防止信號淹沒在噪聲中。3、本系統(tǒng)中高頻帶通濾波器12和信號放大及發(fā)射電路3，有效地將特定頻段的信 號選擇性提取，并將原本幅值弱小的信號放大，滿足后ー級要求。4、本系統(tǒng)中單軸磁傳感器4選用開關式高敏感度磁信號傳感器陣列，有效地避免了信號的誤接收，増加了測量的可靠性。5、本系統(tǒng)中邏輯電路對傳感器陣列送來的信號進行綜合，加強開關信號接收的可靠性。6、放大電路和D/A轉換將開關信號轉換為與后級處理終端相匹配的信號。


圖I是本發(fā)明系統(tǒng)的結構框圖。圖2是本發(fā)明系統(tǒng)的信號放大及發(fā)射電路在奧氏體不銹鋼壁外側的陣列示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作更詳細的說明。如圖I所示，本發(fā)明ー種高液壓環(huán)境下非接觸式磁信號傳輸系統(tǒng)，包括磁脈沖發(fā)射電路I，所述磁脈沖發(fā)射電路I的接收端和信號線13電連接，磁脈沖發(fā)射電路I的發(fā)射端緊貼并固定于奧氏體不銹鋼腔室壁2內側，內金屬網9將磁脈沖發(fā)生電路I包裹在靠近奧氏體不銹鋼壁2內側，第一高頻帶通濾波器11將信號線13與內金屬網9相電連接，奧氏體不銹鋼壁2外側和磁脈沖發(fā)射電路I相應位置緊貼并固定第二高頻帶通濾波器12和多個信號放大及發(fā)射電路3，外金屬網10將第二高頻帶通濾波器12、信號放大及發(fā)射電路3以及和信號放大及發(fā)射電路3相同數量的單軸磁傳感器4包裹在靠近奧氏體不銹鋼壁2外偵牝第二高頻帶通濾波器12 —端與信號放大及發(fā)射電路3和單軸磁傳感器4相電連接，另一端與外金屬網10相電連接,單軸磁傳感器4的輸出端與邏輯電路模塊5的輸入端相電連接，邏輯電路模塊5的輸出端與放大-D/A模塊6的輸入端相電連接，放大-D/A模塊6的輸出端與信號處理模塊7的輸入端相電連接，信號處理模塊7的輸出端與數據顯示保存模塊8相電連接。優(yōu)選的，所述單軸磁傳感器4采用開關式高敏感度磁信號傳感器陣列。優(yōu)選的，所述開關式高敏感度磁信號傳感器的磁感應強度不超過O. 005特斯拉。優(yōu)選的，所述內金屬網9將磁脈沖發(fā)生電路I包裹在靠近奧氏體不銹鋼壁2內側且包裹奧氏體不銹鋼壁2內側的范圍使得內金屬網9和外金屬網10間干擾信號的幅值和能量控制在預設范圍。優(yōu)選的，所述外金屬網10將第二高頻帶通濾波器12、信號放大及發(fā)射電路3以及相同數量的單軸磁傳感器4包裹在靠近奧氏體不銹鋼壁2外側且包裹奧氏體不銹鋼壁2外側的范圍使得內金屬網9和外金屬網10間干擾信號的幅值和能量控制在預設范圍。如圖2所示，為本發(fā)明系統(tǒng)的信號放大及發(fā)射電路3在奧氏體不銹鋼壁2外側的陣列示意圖，示意圖中心A所在奧氏體不銹鋼壁2位置的內側為磁脈沖發(fā)射電路1，多個信號放大及發(fā)射電路3沿中心A周向布置ー圈或多圈,本實施例為兩圈，內圈和外圈各四個放大及發(fā)射電路3。本發(fā)明高液壓環(huán)境下非接觸式磁信號傳輸系統(tǒng)的傳輸方法為信號線13將數字開關信號傳輸至磁脈沖發(fā)射電路1，并在內金屬網9對干擾信號進行屏蔽和第一高頻帶通 濾波器11的濾波下，磁脈沖發(fā)射電路I將模擬磁信號向奧氏體不銹鋼腔室壁2外側發(fā)射；在外金屬網10的屏蔽下，第二高頻帶通濾波器12和信號放大及發(fā)射電路3陣列將接收到的模擬電磁信號進行篩選和放大后的模擬電信號發(fā)射至單軸磁傳感器4，單軸磁傳感器4將其處理后的數字開關信號輸送至邏輯電路模塊5進行可靠性處理，邏輯電路模塊5再將處理后確定的數字開關信號送入放大-D/A模塊6進行數據類型轉換，再將轉換后的數據送入信號處理模塊7，再將后處理后的數據送入顯示保存模塊8。
權利要求
1.一種高液壓環(huán)境下非接觸式磁信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于包括磁脈沖發(fā)射電路(1)，所述磁脈沖發(fā)射電路(I)的接收端和信號線(13)電連接，磁脈沖發(fā)射電路(I)的發(fā)射端緊貼并固定于奧氏體不銹鋼腔室壁(2)內側，內金屬網(9)將磁脈沖發(fā)生電路(I)包裹在靠近奧氏體不銹鋼壁(2)內側，第一高頻帶通濾波器(11)將信號線(13)與內金屬網(9)相電連接，奧氏體不銹鋼壁(2)外側和磁脈沖發(fā)射電路(I)相應位置緊貼并固定第二高頻帶通濾波器(12)和多個信號放大及發(fā)射電路(3)，外金屬網(10)將第二高頻帶通濾波器(12)、信號放大及發(fā)射電路(3)以及和信號放大及發(fā)射電路(3)相同數量的單軸磁傳感器(4)包裹在靠近奧氏體不銹鋼壁(2)外側，第二高頻帶通濾波器(12)—端與信號放大及發(fā)射電路(3)和單軸磁傳感器(4)相電連接，另一端與外金屬網(10)相電連接,單軸磁傳感器(4)的輸出端與邏輯電路模塊(5)的輸入端相電連接，邏輯電路模塊(5)的輸出端與放大-D/A模塊(6)的輸入端相電連接,放大-D/A模塊(6)的輸出端與信號處理模塊(7)的輸入端相電連接，信號處理模塊(7)的輸出端與數據顯示保存模塊(8)相電連接。
2.根據權利要求I所述的傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述單軸磁傳感器(4)采用開關式高敏感度磁信號傳感器陣列。
3.根據權利要求2所述的傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述開關式高敏感度磁信號傳感器的磁感應強度不超過O. 005特斯拉。
4.根據權利要求I所述的傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述內金屬網(9)將磁脈沖發(fā)生電路(I)包裹在靠近奧氏體不銹鋼壁(2)內側且包裹奧氏體不銹鋼壁(2)內側的范圍使得內金屬網(9)和外金屬網(10)間干擾信號的幅值和能量控制在預設范圍。
5.根據權利要求I所述的傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述外金屬網(10)將第二高頻帶通濾波器(12)、信號放大及發(fā)射電路(3)以及相同數量的單軸磁傳感器(4)包裹在靠近奧氏體不銹鋼壁(2)外側且包裹奧氏體不銹鋼壁(2)外側的范圍使得內金屬網(9)和外金屬網(10)間干擾信號的幅值和能量控制在預設范圍。
6.權利要求I至5任ー項所述傳輸系統(tǒng)的傳輸方法,其特征在于信號線(13)將數字開關信號傳輸至磁脈沖發(fā)射電路(1)，并在內金屬網(9)對干擾信號進行屏蔽和第一高頻帶通濾波器(11)的濾波下，磁脈沖發(fā)射電路(I)將模擬磁信號向奧氏體不銹鋼腔室壁(2 )外側發(fā)射；在外金屬網(10)的屏蔽下，第二高頻帶通濾波器(12)和信號放大及發(fā)射電路(3)陣列將接收到的模擬電磁信號進行篩選和放大后的模擬電信號發(fā)射至單軸磁傳感器(4)，單軸磁傳感器(4)將其處理后的數字開關信號輸送至邏輯電路模塊(5)進行可靠性處理，邏輯電路模塊(5)再將處理后確定的數字開關信號送入放大-D/A模塊(6)進行數據類型轉換，再將轉換后的數據送入信號處理模塊(7)，再將后處理后的數據送入顯示保存模塊(8)。
全文摘要
一種高液壓環(huán)境下非接觸式磁信號傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法，該系統(tǒng)包括磁脈沖發(fā)射電路，其接收端和信號線電連接，發(fā)射端緊貼并固定于奧氏體不銹鋼腔室壁內側，內金屬網將磁脈沖發(fā)生電路包裹，第一高頻帶通濾波器將信號線與內金屬網電連接，奧氏體不銹鋼壁外側緊貼并固定第二高頻帶通濾波器和多個信號放大及發(fā)射電路，外金屬網將第二高頻帶通濾波器、信號放大及發(fā)射電路以及相同數量的單軸磁傳感器包裹在奧氏體不銹鋼壁外側；其傳輸方法為將通過導線傳遞的信號轉化為可以通過空間傳遞的磁場信號，并穿過奧氏體不銹鋼壁，到達腔室外部的接收部分，并轉化為相應形式的數據，用于觀察和記錄；實現了隔物傳輸信號，解決了有線信號傳輸受到的限制問題。
文檔編號G06K7/00GK102694583SQ201210158448
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權日2012年5月21日
發(fā)明者馮勃, 安增勇, 張舒文, 徐明龍, 翟崇樸 申請人:西安交通大學