微擾法測量管道壁減薄的分析及實(shí)驗(yàn)研究
本文選題:微波無損檢測 + 管道壁減薄 ; 參考:《微波學(xué)報》2017年06期
【摘要】:將兩端短路的金屬管道內(nèi)部視為諧振腔,管道壁減薄導(dǎo)致了腔體體積的變化,據(jù)此,可以利用諧振頻率的偏移進(jìn)行管道壁減薄的評價;谥C振腔微擾理論,構(gòu)建管道壁減薄的測量系統(tǒng),采用單個同軸電纜實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)部微波的發(fā)射與接收,使用TM01模式電磁波以實(shí)現(xiàn)管道壁減薄的檢測工作。針對上述過程,建立了檢測系統(tǒng)的有限元模型,進(jìn)行了減薄程度的參數(shù)化掃頻計(jì)算,并搭建了相應(yīng)的掃頻測量系統(tǒng),掃頻獲得了不同減薄程度下的諧振頻率。對比有限元計(jì)算結(jié)果和測量數(shù)據(jù)可知:二者具有較高的吻合程度,且諧振頻率的偏移隨著管道壁減薄尺寸的增加而增大。因此,諧振腔微擾法可用于管道壁減薄的評估,是在役管道的一種有效無損檢測方法。
[Abstract]:The metal pipe with short circuit at both ends is regarded as a resonator, and the thin wall of the pipe leads to the change of the volume of the cavity. According to this, the deviation of the resonant frequency can be used to evaluate the wall thinning of the pipe. Based on the theory of resonator perturbation, the measurement system of pipe wall thinning is constructed. A single coaxial cable is used to transmit and receive the microwave inside the pipe, and the TM01 mode electromagnetic wave is used to detect the pipe wall thinning. In view of the above process, the finite element model of the detection system is established, the parameterized sweep frequency calculation of the thinning degree is carried out, and the corresponding sweep frequency measurement system is set up. The resonance frequency of different thinning degree is obtained by the sweep frequency measurement system. Compared with the finite element calculation results and the measured data, it can be seen that the deviation of the resonant frequency increases with the increase of the pipe wall thinning size. Therefore, the resonant cavity perturbation method can be used to evaluate the pipe wall thinning and is an effective nondestructive testing method for in-service pipelines.
【作者單位】: 山東省科學(xué)院激光研究所;日本名古屋大學(xué);
【基金】:國家安全生產(chǎn)重大事故防治關(guān)鍵技術(shù)科技項(xiàng)目(2017GC10268) 山東省創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群項(xiàng)目(2016ZDJQ0401) 山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016GGX101026)
【分類號】:TN015
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,本文編號:1819613
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