發(fā)布時間：2018-03-03 07:32

  本文選題：渦流檢測　切入點：管道內(nèi)徑檢測　出處：《電子科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：對井下石油套管損耗程度的準確評估,能有效避免因石油泄漏導(dǎo)致的自然經(jīng)濟損失,作為石油套管缺陷定量的重要參數(shù),套管內(nèi)徑及磁導(dǎo)率的準確求取具有現(xiàn)實意義和經(jīng)濟價值。在本文中以多頻渦流信號檢測為理論基礎(chǔ),考慮井下實際復(fù)雜環(huán)境影響,對檢測裝置硬件電路及軟件進行設(shè)計,并對實驗數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析和處理。本文基于管道內(nèi)部環(huán)境中渦流信號特征,分析了渦流阻抗理論模型和管道物理屬性,通過大型有限元分析軟件ANSYS模擬多頻渦流實驗進而得到仿真數(shù)據(jù)庫。在硬件電路上采用FPGA+DSP的框架結(jié)構(gòu),實現(xiàn)激勵線圈疊加信號的產(chǎn)生、檢測信號調(diào)理以及對調(diào)理后模擬信號的采集處理等功能。在檢測信號調(diào)理電路中引入了自校準設(shè)計,以消除檢測信號調(diào)理電路受環(huán)境變化影響導(dǎo)致參數(shù)變化,而帶來的相位測量偏差。信號采集處理方法設(shè)計中采用FFT算法,實現(xiàn)包含管道物理參數(shù)信息的相位差求取,并通過最小二乘支持向量回歸機算法對實測數(shù)據(jù)進行反演進而得到管道的內(nèi)徑與磁導(dǎo)率信息。通過在不同管徑的鐵磁性管道中進行試驗,驗證了各電路模塊的功能和技術(shù)指標均滿足設(shè)計要求。通過對不同內(nèi)徑管道的實測,驗證了信號處理方法的有效性。
[Abstract]:The accurate evaluation of the downhole casing loss can effectively avoid the natural economic loss caused by the oil leakage and be regarded as an important parameter for the quantitative measurement of the oil casing defects. The accurate calculation of casing inner diameter and permeability is of practical significance and economic value. In this paper, based on the theory of multi-frequency eddy current signal detection, the hardware circuit and software of the detecting device are designed considering the influence of the actual complex environment. The experimental data are analyzed and processed. Based on the characteristics of eddy current signal in the inner environment of pipeline, the theoretical model of eddy current impedance and the physical properties of pipeline are analyzed in this paper. The simulation database is obtained by simulating the multi-frequency eddy current experiment with the large finite element analysis software ANSYS. The frame structure of FPGA DSP is used in the hardware circuit to generate the superposition signal of the exciting coil. The self-calibration design is introduced in the signal conditioning circuit to eliminate the change of the parameters caused by the environmental change of the signal conditioning circuit. In the design of signal acquisition and processing, FFT algorithm is used to obtain the phase difference, which contains the information of the physical parameters of the pipeline. The inner diameter and permeability information of the pipeline are obtained by inverse evolution of the measured data by the least square support vector regression algorithm. The experiments are carried out in ferromagnetic pipes with different diameters. It is verified that the functions and technical specifications of each circuit module meet the design requirements. The validity of the signal processing method is verified by the measurement of different inner diameter pipes.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE931.2;TG115.28

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