有界双层结构SH导波频散特性分析

为了检测附着防腐层层状结构中是否存在剥离、孔洞等缺陷,利用超声SH导波研究层状结构频散特性的影响因素,基于弹性及粘弹性波动理论并依据Navier运动位移方程推导了附着防腐层双层结构的频散方程,并分析了防腐层剥离缺陷状态对频散特性的影响.结果表明:通过研究SH导波频散特性的变化可反映附着防腐层的双层结构是否存在剥离缺陷;防腐层产生剥离缺陷时,导波SH_0模态发生频散且向防腐层横波速度渐近.防腐层剥离缺陷尺寸增大,回波信号幅值增加,截点振动速度变慢,导波能量衰减减小.     

指数运算在电涡流传感器非线性补偿中的应用

为扩大电涡流传感器的测量范围,设计了基于恒定频率载波调幅法测量电路,应用指数运算电路作为非线性补偿环节。利用Matlab仿真软件辅助设计了直径60mm电涡流传感器探头,结合测量电路进行实验。实验结果表明：该电涡流传感器能够检测的位移可达90mm,验证了该系统工作的稳定性,证明设计达到了预期效果。     

基于腐蚀缺陷管道的剩余强度评价标准应用

针对腐蚀缺陷管道剩余强度的评价问题,研究了ASME B31G标准、Rstreng标准、DNV RPF101标准及其算法,并对腐蚀缺陷管道的剩余强度进行了评价.计算了不同评价标准对于同一腐蚀缺陷的评价结果,评价了库鄯线原油管道和独乌线成品油管道中不同长度、深度的腐蚀缺陷,对评价结果及其变化情况进行对比分析.结果表明,对于同一腐蚀缺陷,不同评价标准所得到的管道剩余强度值之间存在差异,即各评价标准的保守性不同;不同评价标准适用于不同的腐蚀长度区间,且腐蚀缺陷尺寸的变化对不同评价标准所得到的管道剩余强度的影响程度不同.     

管道内检测导航定位技术

针对管道内检测器在管道运行中的定位问题,提出了一种利用导航定位系统进行管道内检测器定位的辅助方法.当管道内检测器进行管道检测时,在管道内检测器上加装惯性导航器件（IMU）构成导航定位系统,将获得的导航定位信息和速度修正信息存储在存储器中.利用导航算法对数据进行处理,采用卡尔曼滤波器对误差进行修正,分析得出管道内检测器的姿态变化和位置变化信息.实验结果表明,通过计算能够获得实验模型运行的姿态变化信息,描绘出实验模型的行进轨迹,分析出实验模型对于初始位置的地理坐标变化情况,为工程实验提供了更多的参考信息.     

海量数据采集系统硬盘控制器

为了在海量数据采集系统中能够使用几百路传感器对模拟信号进行高速采集并将数据实时存储,设计了一种在FPGA内部实现硬盘控制的方法.通过PIO传输模式进行以扇区为单位的数据传输,将异步FIFO内的数据存入硬盘,平均写入速度达到12.56Mb/s,以状态机为核心,分析了使用VerilgoHDL语言实现硬盘寄存器读写和PIO数据传输的过程.在目标板上进行硬盘存储实验,通过SignalTapⅡ Logic Analyzer逻辑分析仪对硬盘控制器的功能进行验证,采集数据可达到0.8Mb/s的实时存储.     

基于嵌入式系统管道内检测数据的存储模块设计

针对管道内检测装置的多通道实时检测数据存储问题,设计了基于FPGA并嵌入uClinux操作系统的管道在线检测系统数据压缩与存储部件,将采集数据压缩后存储到IDE设备.采用了多线程工作方式,多任务并行处理,避免了任务之间的等待和由于等待造成的采集数据的丢失.嵌入操作系统简化了FPGA对外部设备的管理与操作,使得压缩后数据的存储操作易于实现.     

流体动力学软件在孔板测量中的应用

针对孔板流量计流场分布问题,应用计算流体动力学软件,对流体流经标准孔板前后的流动状态进行仿真研究,得到了流体流经标准孔板前后的压力流线、速度流线以及压力的分布曲线.通过对流线和曲线的分析,得出了流体流经孔板流量计的一些特点.该研究结果对于应用计算流体动力学软件测量流体的流量提供了方向,同时,对标准孔板流量计的开发也具有一定的指导及借鉴意义.     

基于极低频电磁波的管道检测定位技术

针对传统有缆定位方式受电缆重量、信号损耗、管道等因素影响问题,提出一种基于极低频电磁波磁偶极子模型的管道内部检测器定位方法.根据极低频电磁波的特性以及发射线圈实质为螺线管的特点,研究了极低频电磁波发射天线（螺线管模型）磁场在介质中的分布规律,结合工程应用中的要求,建立了极低频电磁波的磁偶极子传输模型.磁偶极子理论计算结果表明,发射天线磁场空间的磁场强度幅值随位置的改变具有对称、双峰分布的规律.     

用于超声波探伤的DSP数据采集卡

针对普通采集卡无法进行实时数据处理,无法对超声信号进行实时判伤这一问题,设计了基于DSP的数据采集卡.利用高速AD进行采样,数字信号处理器对数据进行算法处理.在DSP内部采用脉冲反射法对超声波信号进行预处理,将采样信号与选定域值进行比较,提取有用数据,利用DSP自带的USB接口将有伤信号传送给主机进行实时显示.系统采样速率为80Mbps,USB接口全速传输时传输速率可达到12Mbps,实现了超声信号的实时处理和采集.     

排水管道视觉检测成像技术

针对排水管道视觉检测的研究现状,利用计算机视觉理论,提出一种排水管道侧壁视觉检测三维成像方法.基于排水管道侧壁成像原理,采用Harris角点提取算子进行特征点提取,并利用NCC算法对提取的特征点进行匹配.通过研究基于随机抽样一致性算法（RANSAC）中的预检验快速随机抽样一致性算法（PERANSAC）,应用该算法对参数进行预检验,在保证置信度一致的前提下,减少了参与检验的模型参数数量,提高了计算效率.实验结果表明,该方法实现了排水管道侧壁相关图片的特征点提取、匹配和基础矩阵的估计,并得到了三维成像结果.