本文關(guān)鍵詞：激光超聲管道檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：管道是天然氣的主要輸送形式,管道隨服役年限增加將出現(xiàn)管體腐蝕,造成壁厚減薄和裂紋引起燃?xì)庑孤?必須對(duì)燃?xì)夤艿老到y(tǒng)進(jìn)行定期檢測(cè)。激光超聲技術(shù)是一種具有很高空間分辨率的新型無損檢測(cè)技術(shù),在檢測(cè)燃?xì)夤艿牢⒘鸭y方面具有很大潛力,但是激光超聲信號(hào)存在信噪比低、低頻干擾復(fù)雜等缺點(diǎn)。本文研究了激光超聲技術(shù)在管道缺陷檢測(cè)方面存在的關(guān)鍵問題,做了以下幾方面工作:(1)針對(duì)激光超聲信號(hào)信噪比很低的問題,在推導(dǎo)時(shí)域平均法和小波去噪算法的基礎(chǔ)上,分析不同時(shí)域平均次數(shù)對(duì)降噪效果的影響,仿真分析不同小波參數(shù)對(duì)去噪的影響,對(duì)比小波仿真去噪分析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分析時(shí)域平均法降噪和小波去噪各自的優(yōu)缺點(diǎn),最后采取將兩種方法組合的方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行去噪。(2)針對(duì)含有低頻趨勢(shì)干擾的激光超聲信號(hào),提出了小波分析和快速微分兩種處理方法,推導(dǎo)了小波分析和微分法提取信號(hào)中突變點(diǎn)原理,并設(shè)計(jì)了一種捕捉突變點(diǎn)微分算法。對(duì)比分析小波法特征提取和微分法特征提取的優(yōu)缺點(diǎn),選出更適合激光超聲信號(hào)突變點(diǎn)提取的算法。(3)搭建激光超聲管道檢測(cè)系統(tǒng),開發(fā)基于Labview的激光超聲管道檢測(cè)系統(tǒng)軟件,采用模塊化設(shè)計(jì)思路,通過各個(gè)子模塊完成數(shù)據(jù)采集、運(yùn)動(dòng)控制以及數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)處理模塊具有降噪、濾波、微分特征提取等功能,能夠滿足激光超聲信號(hào)的處理各種需求。(4)利用激光超聲管道檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)管道的外表面裂紋和內(nèi)表面裂紋做了檢測(cè)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明該系統(tǒng)能可靠地檢測(cè)出人工裂紋缺陷,此外管道厚度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)能檢測(cè)出管道壁厚的微小變化。
【關(guān)鍵詞】：激光超聲 信號(hào)去噪 特征提取 Labview 管道裂紋
【學(xué)位授予單位】：北京石油化工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE973.6;TN249;TB559
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 課題背景與研究意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-21
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 激光超聲原理21-23
• 1.3.1 激光激發(fā)超聲波原理21-22
• 1.3.2 光學(xué)法檢測(cè)超聲波22-23
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容23-25
• 第二章 激光超聲信號(hào)的去噪研究25-45
• 2.1 噪聲成分析及降噪方法25-26
• 2.1.1 激光超聲信號(hào)噪聲成分析25-26
• 2.1.2 激光超聲信號(hào)降噪方法介紹26
• 2.2 硬件去噪26-27
• 2.3 時(shí)域平均法降噪27-33
• 2.3.1 時(shí)域平均算法27-29
• 2.3.2 時(shí)域平均法實(shí)驗(yàn)研究29-33
• 2.4 小波去噪33-44
• 2.4.1 小波去噪原理34
• 2.4.2 小波降噪仿真分析34-40
• 2.4.3 小波降噪實(shí)驗(yàn)分析40-44
• 2.5 本章總結(jié)44-45
• 第三章 激光超聲缺陷信號(hào)分析及特征提取45-57
• 3.1 信號(hào)特征提取理論45-48
• 3.1.1 小波特征提取理論45-46
• 3.1.2 微分算法特征提取理論46-48
• 3.2 信號(hào)特征提取試驗(yàn)48-55
• 3.2.1 信號(hào)采集48-49
• 3.2.2 數(shù)據(jù)分析49-52
• 3.2.3 小波特征提取52-53
• 3.2.4 微分法特征提取53-55
• 3.3 本章總結(jié)55-57
• 第四章 激光超聲管道檢測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)57-75
• 4.1 激光超聲管道檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成57
• 4.2 激光超聲管道檢測(cè)系統(tǒng)的硬件部分57-61
• 4.2.1 脈沖激光成套設(shè)備58
• 4.2.2 雙波混合干涉儀58-60
• 4.2.3 高速數(shù)字化儀60
• 4.2.4 機(jī)械掃描機(jī)構(gòu)60-61
• 4.3 激光超聲管道檢測(cè)系統(tǒng)的軟件部分61-74
• 4.3.1 Labview開發(fā)環(huán)境61-62
• 4.3.2 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)62-63
• 4.3.3 數(shù)據(jù)采集模塊63-67
• 4.3.4 運(yùn)動(dòng)控制模塊67-69
• 4.3.5 數(shù)據(jù)分析模塊69-74
• 4.4 本章總結(jié)74-75
• 第五章 激光超聲管道檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究75-89
• 5.1 實(shí)驗(yàn)試件75
• 5.2 外表面周向裂紋檢測(cè)75-80
• 5.2.1 反射法周向掃描75-77
• 5.2.2 透射法周向掃描77-78
• 5.2.3 軸向掃描78-79
• 5.2.4 三種掃描方案成像對(duì)比79-80
• 5.3 內(nèi)表面周向裂紋檢測(cè)80-83
• 5.3.1 反射法周向掃描80-81
• 5.3.2 透射法周向掃描81-82
• 5.3.3 軸向掃描82-83
• 5.4 內(nèi)表面軸向裂紋檢測(cè)83-85
• 5.4.1 周向掃描83-84
• 5.4.2 軸向掃描84-85
• 5.5 管道厚度檢測(cè)85-87
• 5.5.1 厚度檢測(cè)原理85-86
• 5.5.2 厚度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)86-87
• 5.6 本章總結(jié)87-89
• 第六章 結(jié)論與展望89-91
• 6.1 結(jié)論89
• 6.2 展望89-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 致謝95-97
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文97-99
• 作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介99

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