海底超聲檢測(cè)裝置標(biāo)驗(yàn)設(shè)備的研究.pdf

1、油氣長(zhǎng)輸管道作為一種輸送設(shè)備現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于石油、石化和化工等行業(yè)，已經(jīng)主宰現(xiàn)代工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈。由此世界各石油生產(chǎn)國(guó)對(duì)油氣輸送管線的檢測(cè)十分重視。而在檢測(cè)過程中，管線檢測(cè)裝置的標(biāo)驗(yàn)和率定工作是十分重要的，占到整個(gè)檢測(cè)工作量的65％。國(guó)外檢測(cè)公司都配套建有較大規(guī)模的標(biāo)驗(yàn)工作站，而我國(guó)目前尚沒有承接此類裝置的大規(guī)模的標(biāo)檢工作站。因此，本文依托于國(guó)家863計(jì)劃資助項(xiàng)目“油氣輸送管線檢測(cè)裝置標(biāo)驗(yàn)及率定關(guān)鍵技術(shù)研究”(項(xiàng)目編號(hào)：2006AA

2、092324)，開發(fā)研制一套用于標(biāo)驗(yàn)海底管道超聲檢測(cè)裝置的設(shè)備。該設(shè)備便于實(shí)現(xiàn)在原裝置運(yùn)行前對(duì)每個(gè)探頭的性能指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)，以完成對(duì)探頭的篩選工作，保證所選取的超聲探頭的一致性。此外它還可以幫助我們定量的分析不同的介質(zhì)、溫度等環(huán)境影響因素對(duì)超聲探頭分辨率等性能參數(shù)的影響，在此基礎(chǔ)上還可以制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，用來作為以后篩選和選用探頭的依據(jù)。
　　 在整套標(biāo)驗(yàn)設(shè)備的設(shè)計(jì)過程中，我們首先根據(jù)項(xiàng)目需要確定了超聲探頭的性能參數(shù)。其次我們考慮實(shí)

3、際工況，設(shè)計(jì)了標(biāo)驗(yàn)設(shè)備的率定試驗(yàn)臺(tái)，主要包括水槽、缺陷試塊以及超聲波探頭環(huán)。率定試驗(yàn)臺(tái)可以用來模擬檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，如介質(zhì)溫度、不同介質(zhì)、管壁油垢厚度等。在該裝置的超聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，針對(duì)數(shù)據(jù)采集部分的難點(diǎn)，采用軟硬件結(jié)合的方法，解決了在線超聲測(cè)厚數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)等問題。在本裝置中根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的實(shí)際特點(diǎn)選用了FPGA并配以相應(yīng)的放大電路，設(shè)計(jì)制作了一種超聲波發(fā)射電路。本電路具有通用性、實(shí)用性、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。本文我們選擇

4、LABVIEW的NI PCI-5105數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)對(duì)回波信號(hào)的采集，它是一款具有8路同步采樣通道的高密度數(shù)字化儀。并且本文在LABVIEW軟件中充分運(yùn)用小波變化算法，有效的對(duì)超聲數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，加快了數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)乃俣?。最后，依托于?xiàng)目提出了一套管道腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法，并且使用NI Measurement Studio橋聯(lián)LABVIEW和MATLAB，統(tǒng)一超聲數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)。最終架構(gòu)腐蝕和像素的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)超聲數(shù)據(jù)的可視化。