埋地钢质管道外覆盖层缺陷检测与评价系统的开发

以DCVG/CIPS组合检测技术为基础,采用VB与Matlab混合编程的方法,开发了埋地钢质管道外覆盖层缺陷检测和评价系统。详细介绍了软件系统的主要功能模块及实现技术,包括数据存储与查询、缺陷定位、缺陷破损程度评价和覆盖层质量评价等项目。采用小波变换的信号奇异性检测理论,对阴极保护埋地管道通电电位、断电电位和电压梯度检测信号进行处理,实现了覆盖层缺陷点位置的准确定位。提出了基于现场检测数据的覆盖层横向电阻计算方法,建立了基于横向电阻的管道外覆盖层质量状况检测评价系统,并结合工程实践进行了验证。实践表明,该软件操作简便、定位准确、分析评价结果合理,具有一定实用性。     

基于LabVIEW的光纤管道泄漏定位软件开发

本文采用LabVIEW与Microsoft SQL数据库结合的方法,开发了干涉型光纤管道泄漏定位软件.首先,该软件控制NI公司数据采集卡PCI-6110E采集经解调后的光纤传感器干涉信号,再对获得的信号进行小波降噪.最后根据降噪后的波形对管道泄漏点定位;同时该软件能够对定位的数据实现数据库实时存储、查询或删除;此外,该软件还具有数据同放与导出、报表打印、磁盘管理等辅助功能.实验证明.该软件具有较高的实时性和可操作性,较好地实现了管道泄漏定位的智能化和自动化.     

脉冲反转技术在金属疲劳损伤非线性超声检测中的应用

材料性能退化总是伴随着某种形式的材料非线性力学行为,从而引起超声波传播的非线性,即高频谐波的产生。研究了利用脉冲反转技术测量金属材料超声学非线性系数的实验方法和信号处理算法,发展了一套可靠的测试实验系统,在相同条件下测量了同一试样在不同输入电压下的二次谐波和基波幅度,二次谐波幅度和基波幅度的平方近似成线性关系,表明实验系统是可靠的。利用该系统进行了一组LY12铝合金疲劳试样非线性超声检测实验。实验结果表明,超声非线性系数可以表征镁合金的疲劳早期退化,脉冲反转技术能够有效提取二次谐波时域信号,增强二次谐波的幅度,抑制主要由实验系统所产生的奇次谐波分量,为材料和结构早期力学性能退化的无损检测和评价提供一种有效的方法。     

正交各向异性空心圆柱体中的周向超声导波

周向导波适于大直径管道纵向缺陷的超声无损检测。基于三维弹性理论,采用一种正交多项式法研究正交各向异性无限长管道中的周向导波。为验证方法的正确性与适用性,首先计算了各向同性和横观各向同性管道中的周向导波并与已有数据相比较。其次,计算了单向复合材料中不同纤维增强强度下的频散曲线,论证了纤维增强强度变化对于频散曲线的影响。最后,求解了不同径厚比下正交各向异性管道的周向导波的频散曲线,论述了径厚比的变化对频散曲线的影响。     

小波降噪在钢绞线缺陷检测中的应用

在对钢铰线进行的超声导波检测试验中,使用一对自行研制的磁致伸缩式传感器在公称直径17.80 mm的7芯钢铰线中激励接收了最低阶纵向模态L(0,1)模态导波。采用以40阶Daubechies小波为母小波的多层离散小波分解及单支重构的方法对检测信号进行降噪处理,能有效地提高信噪比。在此基础上对钢绞线外围钢丝上的刻痕缺陷进行检测,经小波降噪后的信号中能够提取出缺陷信息。这种利用小波降噪对信号处理的方法为超声导波技术应用于钢绞线健康检测奠定了基础。     

预应力薄板材料液固界面声反射/透射系数的声弹效应表征新方法

针对材料性能参数受应力影响时,利用现有无应力状态下反射/透射系数求解方法,计算结果存在稳定性差和误差大等问题。基于声弹性理论,提出应力条件下反射/透射系数理论计算方法,应用于铝板的反射系数求解,结果与文献计算结果相吻合,表明方法正确、结果可靠。针对应力状态下各向同性单层板的反射/透射系数谱数值计算,基于相关系数分析不同应力对反射/透射系数的影响,研究结果表明,随着应力的增大,反射系数频谱和透射系数角度谱的相关系数幅值均逐渐减小,且与应力大小呈明显线性关系。研究成果为利用超声反射/透射系数表征材料应力状态提供了理论依据。     

埋地钢质管道杂散电流腐蚀研究现状

随着我国长输管道及各类地下管道铺设里程的不断增长,由杂散电流引起的管道腐蚀问题越来越被人们所关注。基于国内外杂散电流的研究成果,分析了杂散电流的腐蚀机理,总结了杂散电流产生的主要原因,简单介绍了杂散电流的特点及其腐蚀危害性,并通过事例分析了目前杂散电流常用的工程测试方法及防护策略。     

基于互导纳原理的梳状传感器优化设计

为优化梳状表面波传感器最佳结构参数,达到提高接收信号的幅值、减少波形拖尾现象的目的,提出了一种基于交互导纳概念的优化设计方法,对等间距梳状表面波传感器的幅频特性进行优化.采用数值模拟的方法,在铝板上激励表面波,并通过仿真分析梳状传感器阵元个数、阵元宽度及阵元间距等关键参数对接收信号波形与幅值的影响.单阵元宽度较小时,拖尾现象较弱;随着阵元个数的增加,接收信号幅值虽有所提高,但会产生较为严重的拖尾现象.梳状表面波传感器阵元间距与激励波长的比例系数对接收信号的幅值影响较大,通过互导纳原理并结合时频分析,确定了当阵元间距等于激励波长时,梳状表面波传感器激励信号较好.     

钢绞线中纵向模态传播特性的实验研究

为了对钢绞线进行缺陷检测和应力测量,研究了超声导波纵向模态在钢绞线中的传播特性.首先对钢绞线不同钢丝中纵向模态的频散和多模态等特性进行了理论分析.然后在理论指导下,在长15 m且标称直径17.80 mm的7芯钢铰线、单根外围钢丝和中心钢丝中,分别进行了纵向模态的激励接收实验.确定在自由钢绞线中纵向模态主要在外围钢丝中传播.在频段0~400kHz部分频率下,最低阶纵向模态L(0,1)在钢绞线、外围钢丝和中心钢丝中得到的传播速度与理论值较为吻合.     

超声导波无损检测中的信号处理研究进展

针对信号处理在超声导波检测正问题与逆问题中的不同作用,对若干常用信号处理方法,包括时频分析、小波变换、相关分析法等进行了综述;对希尔伯特-黄变换等方法进行了介绍,表明信号处理在提高信号的可读性、提高缺陷的检测与识别能力、表征被检对象的性能属性等方面具有重要作用.