输气管道内检测器的流场计算

为了得到输气管道内检测器在不同位置.不同的泄流孔面积下的速度变化规律、泄流孔大小与推力(压差)的关系,根据内检测器的机械结构建立了仿真模型.应用剪切应力输运模型及计算流体动力学软件ICEM CFD11.0和ANSYS CFX11.0,分别对泄流面积为管道截面积的25%,10%,5%的模型(100米长的管道),分别在管长的2/10、5/10、8/10处进行计算.实验得到了内检测器在不同位置,不同泄流孔面积下湍动能残差、湍流频率残差、轴向动量残差的变化规律及泄流孔上下游的压力差,为了解内检测器的速度变化规律奠定了理论基础.     

一种基于DDS技术的电磁超声激励电源

为使激发电磁超声的能量转换效率最大化,介绍一种基于直接数字合成(DDS)技术的电磁超声(EMA)激励电源.电源具有脉冲窄,峰值电流大,且重复频率、脉冲频率、脉冲个数、激励时间延迟均可调等特点.详细介绍了DDS信号产生电路、单片机控制电路、功率放大及其与换能器的匹配等硬件和软件.     

油井井口三相流测量的一种实现方法

鉴于传统的多相流量计体积庞大、有放射性、造价昂贵、维修困难等,提出了一种组合运用分离器、水分分析仪、密度计和孔板流量计的新的测量方法,同时提出了一种基于计算流体动力学软件进行流体仿真分析的方法。实践证明,基于此方法实现的多相流测量系统可以对油、气、水三相流的流量测量,而且具有体积小、测量范围广、无放射性、成本低等优点。该方法为计算流体动力学软件在流体测量领域中的应用提供了方向,同时也为孔板流量计的开发起到了一定的指导和借鉴意义。     

有效抑制电气化铁路对油气管道管地电位影响的技术

针对铺设在直流电气化铁路附近埋地油气管道管地电位过度负偏移的问题,研究了土壤直流杂散电流对管道的干扰机理以及管道防腐蚀涂层阴极剥离的形成原因,提出了一种管道与接地极(如扁钢、铜、锌带等)之间快速通断的方法,设计了抑制管地电位过度负偏移应用系统.现场测量结果表明,该系统可将管地电位钳制在预先设置的电位附近,有效抑制了管地电位过度负偏移现象,整机系统工作电流仅30 mA.     

相位法原油含水率测量系统

针对电磁波在油水混合介质中传播时,其相位会随混合物中含水率的不同而发生变化这一特点,介绍了通过检测电磁波信号的相位变化实现原油含水率测量的系统.应用100MHz高频电磁波信号,采用同轴线作为传感器,实现了0%～100%含水量的连续测量.给出了以10%含水率为间隔点的测量结果.实验表明,该系统适合应用于高含水阶段(60%～100%)的原油含水率测量,测量结果稳定,测量误差在2%以内.     

漏磁法管道在线检测计算机系统

叙述了管道腐蚀缺陷检测的意义,提出了管道内在线检测对管线及时维护、管道寿命评价的必要性．介绍了漏磁法无损检测的基本原理,叙述了漏磁法管道在线检测计算机系统的总体设计、结构及各部分的工作过程．该系统具有检测速度快、效率高等特点,对管道的维护具有重要意义．     

基于交变磁场的钢丝绳外部断丝检测方法

为了检测钢丝绳外部断丝缺陷,提出了一种基于交变磁场检测原理的无损检测方法。采用交流励磁方式对钢丝绳进行磁化,利用传感器获得缺陷处的漏磁信号,并通过PCI-1716L数据采集卡将预处理后的信号输入到计算机;采用Labview软件实现对钢丝绳缺陷信号的分析处理与显示。分析实验数据得出断丝处检测信号峰-峰值与该位置钢丝绳断丝数量的对应关系,表明了该方法能够实现钢丝绳外部断丝缺陷检测。     

多通道体导一体电磁超声换能器的优化设计

为了减少多通道电磁超声换能器的磁铁数量,提高检测信号的信噪比,提出了一种组合型磁铁结构EMAT(电磁超声换能器),使用该EMAT可以在一次检测过程中完成超声测厚、轴向导波和周向导波扫查。通过仿真优化了换能器结构设计,分析了其结构参数对磁场强度的影响。设计换能器并搭建试验平台,验证了模型结构的正确性。与传统换能器的励磁效果相比,该换能器在工件近表面产生的磁场强度较大,可以在一次检测中同时完成测厚与轴向和周向两个方向的导波扫查;测厚信号的信噪比提升了2 dB,导波信号的信噪比提升了19.5%,检测效率得到提高。     

基于SH导波的防腐层能量密度检测机理研究

涂敷防腐层是确保油气管道完整性非常重要的手段,但因环境或外力等因素使防腐层产生剥离、孔洞等缺陷。本文针对埋地管道外涂防腐层轴向剥离、孔洞缺陷,利用粘弹性动力学理论建立能量平衡单元体F的双层结构波动模型,对单元体F的频散特性、能量密度和导波衰减进行理论分析和数值计算,并设计SH-EMAT换能器进行了防腐层剥离缺陷实验研究。研究表明:防腐层剥离程度可引起单元体F中各模态频散特性变化,防腐层剥离厚度越大,SH导波模态对应相速度、群速度越大,且差异显著。在一定频率范围内,其相速度与防腐层剥离缺陷尺寸成正比。导波能量衰减依赖于能量密度因子QE且独立于导波模态,能量密度趋向于防腐层等效粘弹性介质的剪切速度倒数;单元体F中能量密度因子QE的特征参数可为管道防腐层剥离、孔洞缺陷内检测的量化研究提供理论依据。     

管道漏磁检测数据压缩算法的研究

漏磁检测技术是铁磁性油气管道在线缺陷检测的有效手段.由于检测数据量大，数据压缩是必不可少的.介绍了一种基于差分的嵌入式零树编码算法，算法首先对检测到的数据进行一阶差分处理，再对差分处理后的数据进行嵌入式零树编码，最后由差分嵌入式零树编码解压缩算法对数据进行还原操作.设计了以DSP为核心的硬件电路来实现该算法，并通过实验证了该算法的硬件电路的可行性以及在保留所有检测相关数据的基础上可以达到10∶1以上的压缩比.