【摘要】：油氣管道建設(shè)涉及到國(guó)家能源安全、人民生命財(cái)產(chǎn)安全,管道補(bǔ)口處的粘接缺陷導(dǎo)致的事故在國(guó)內(nèi)外油氣泄漏和爆炸事故中占據(jù)很高的比例。油氣管道防腐層由聚乙烯材料構(gòu)成,其大壁厚、導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn)使超聲,滲透等檢測(cè)方法難以有較高的檢測(cè)效率,紅外無(wú)損檢測(cè)方法可以使檢測(cè)儀器與被測(cè)試樣無(wú)接觸,檢測(cè)效率高且可檢測(cè)的面積較大,被廣泛應(yīng)用于航空建設(shè)、機(jī)械電子及醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域,本文基于主動(dòng)式紅外無(wú)損檢測(cè)及圖像處理技術(shù)對(duì)油氣管道防腐層補(bǔ)口粘接缺陷進(jìn)行一系列研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:基于油氣管道聚乙烯防腐層的大壁厚、導(dǎo)熱能力差的特點(diǎn),分析不同激勵(lì)源的紅外輻射能力,選用多根并列放置的碳纖維燈作為激勵(lì)提升缺陷的可檢測(cè)深度。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),碳纖維燈在大幅度提升紅外效果的同時(shí)會(huì)在被測(cè)試樣表面產(chǎn)生紅外光反射,通過研究熱像儀與碳纖維燈的夾角和反射光強(qiáng)弱的關(guān)系來(lái)降低反射。為研究激勵(lì)功率、鎖相頻率、缺陷深度與缺陷直徑對(duì)缺陷信噪比的影響大小,本文設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn),分析了每種試驗(yàn)因素的不同試驗(yàn)水平與信噪比的關(guān)系,為主動(dòng)式紅外檢測(cè)的參數(shù)選擇提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。為達(dá)到工程實(shí)踐的檢測(cè)要求,需要提升缺陷的可檢測(cè)深度,采用主成分分析技術(shù)對(duì)原始熱波信號(hào)進(jìn)行重構(gòu),進(jìn)一步降低被測(cè)試樣表面的溫度不均勻性,提升深處缺陷的信噪比,再采用鎖相紅外技術(shù)對(duì)主成分分析法處理后的圖像序列進(jìn)行處理。通過對(duì)比原始紅外圖像、鎖相紅外處理圖像及溫度梯度法處理圖像之后表明,基于主成分分析法的鎖相紅外技術(shù)可以大幅度提升缺陷可檢測(cè)深度。基于鎖相紅外檢測(cè)的原理,設(shè)計(jì)并研制了可用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的樣機(jī),開發(fā)了可用于處理原始紅外圖像序列的算法便于檢測(cè)。
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41;TE973.6;TG115.28

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2717451