海底管道检测用线聚焦超声探头声场研究

海底管道缺陷的检测是由管道内智能猪完成的,智能猪上的超声探头阵列以恒定的速度一次性爬过管道,采集并记录缺陷数据供离线分析。所以探头的种类和性能直接影响对缺陷的检出率。论文针对智能猪用柱形曲面声透镜水浸式线聚焦探头,建立了其声场模型,并对其轴线声场和焦距进行了数值模拟。最后,实测了其轴线声场分布。

海底管道缺陷检测线聚焦超声传感器阵列设计

在对线聚焦超声传感器声场进行数值模拟和实际测试的基础上,设计了用于海底管道缺陷自动检测的线聚焦超声传感器阵列。用该阵列对样管中的缺陷进行了实际检测。测试结果表明,该阵列对管道中的轴向裂纹有很好的检出率。通过对测试信号进行分析,发现信号经二级自适应滤波去噪后,可得到更好的检出效果。

非介入式超声管道压力测量方法研究

现有非介入式超声管道测压方法的不足主要表现在 :对测量不同管材、管径的管道压力适应能力差 ;低压测量误差大 ;温度、流速波动对测量准确度影响大。论文提出了利用扩大直接测量时间法、间接测量时间法 (相位测量法 )、共振法、衰减法以改善现有方法的不足。同时建立了涉及温度和流速的压力测量数学模型。为超声非介入式管道压力测量方法改进提供理论借鉴。

基于归一化尺度计盒维数的超声波分形特征研究

基于归一化尺度计盒维数方法研究了超声波分形特征.提出了将时间尺度与幅值尺度归一化的计盒维数方法来快速计算超声回波分形维数;在此基础上,对管道中缺陷超声回波的分形维数进行了计算与统计分析,得到了超声回波的分形维数的统计分布规律.研究结果表明,超声回波具有分形标度不变性,计盒维数能够反映超声回波信号波形的复杂程度和不规则程度,这种方法可以在超声自动检测中用来快速判断缺陷的有无.

小波变换在管道弱超声回波奇异性检测中的应用

研究了小波变换在细尺度下检测信号奇异性的原理。通过对样管中标准缺陷的超声回波分析试验,证明6层db5小波变换可以有效地分离出湮没在噪声中的微弱缺陷信号,并可以有效地分离出信号的孤立奇异点,准确定位缺陷出现时刻。