海底超聲檢測裝置標驗設備的研究.pdf

1、油氣長輸管道作為一種輸送設備現(xiàn)已被廣泛應用于石油、石化和化工等行業(yè)，已經(jīng)主宰現(xiàn)代工業(yè)和國民經(jīng)濟的命脈。由此世界各石油生產(chǎn)國對油氣輸送管線的檢測十分重視。而在檢測過程中，管線檢測裝置的標驗和率定工作是十分重要的，占到整個檢測工作量的65％。國外檢測公司都配套建有較大規(guī)模的標驗工作站，而我國目前尚沒有承接此類裝置的大規(guī)模的標檢工作站。因此，本文依托于國家863計劃資助項目“油氣輸送管線檢測裝置標驗及率定關鍵技術(shù)研究”(項目編號：2006AA

2、092324)，開發(fā)研制一套用于標驗海底管道超聲檢測裝置的設備。該設備便于實現(xiàn)在原裝置運行前對每個探頭的性能指標進行校準，以完成對探頭的篩選工作，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)境影響因素對超聲探頭分辨率等性能參數(shù)的影響，在此基礎上還可以制定相關的標準，用來作為以后篩選和選用探頭的依據(jù)。
　　 在整套標驗設備的設計過程中，我們首先根據(jù)項目需要確定了超聲探頭的性能參數(shù)。其次我們考慮實

3、際工況，設計了標驗設備的率定試驗臺，主要包括水槽、缺陷試塊以及超聲波探頭環(huán)。率定試驗臺可以用來模擬檢測現(xiàn)場的環(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)的設計中，針對數(shù)據(jù)采集部分的難點，采用軟硬件結(jié)合的方法，解決了在線超聲測厚數(shù)據(jù)的采集、存儲等問題。在本裝置中根據(jù)應用場合的實際特點選用了FPGA并配以相應的放大電路，設計制作了一種超聲波發(fā)射電路。本電路具有通用性、實用性、電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點。本文我們選擇

4、LABVIEW的NI PCI-5105數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)對回波信號的采集，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軟件中充分運用小波變化算法，有效的對超聲數(shù)據(jù)進行壓縮，加快了數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)乃俣?。最后，依托于項目提出了一套管道腐蝕損傷評價方法，并且使用NI Measurement Studio橋聯(lián)LABVIEW和MATLAB，統(tǒng)一超聲數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)。最終架構(gòu)腐蝕和像素的一一對應關系，實現(xiàn)超聲數(shù)據(jù)的可視化。