基于相控陣超聲導(dǎo)波層析成像的管道監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-16 02:02
管道運(yùn)輸在國民經(jīng)濟(jì)和百姓生活中都扮演著不可或缺的角色,管道一旦發(fā)生事故都會(huì)給國家和社會(huì)帶來巨大的影響和損失。因此急需發(fā)展一種檢測(cè)效率高、監(jiān)測(cè)成本低廉的管道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)來保障管道運(yùn)輸安全。相較于現(xiàn)有的管道檢測(cè)技術(shù),超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)具有單點(diǎn)激勵(lì)即可實(shí)現(xiàn)區(qū)域段檢測(cè)的特點(diǎn),且檢測(cè)范圍覆蓋管道全截面,顯著提升檢測(cè)效率。結(jié)合相控陣技術(shù)的超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)波相控激勵(lì)、分區(qū)接收,豐富導(dǎo)波檢測(cè)手段,提高導(dǎo)波信號(hào)冗余度,增大缺陷檢出概率;谝陨媳尘,本文提出開展基于層析成像原理的磁致伸縮式相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)的研究,重點(diǎn)解決了相控陣超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)主機(jī)研發(fā)和相控陣超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)換能器設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù),發(fā)展了一種基于層析成像原理的相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)算法,研究了監(jiān)測(cè)算法成像質(zhì)量的影響因素,設(shè)計(jì)了基于磁致伸縮的相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體方案。具體研究內(nèi)容為:第一章,論述了管道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的重要性,總結(jié)和比較了國內(nèi)外現(xiàn)有的管道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù),分析了超聲導(dǎo)波檢測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,明確了當(dāng)前超聲導(dǎo)波技術(shù)應(yīng)用在管道監(jiān)測(cè)中的問題,為后續(xù)研究指明方向。第二章,分析了超聲導(dǎo)波的基本概念和傳播特性...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 管道安全運(yùn)行對(duì)管道運(yùn)輸意義重大
1.1.2 腐蝕是影響管道安全運(yùn)行的主要原因
1.1.3 超聲導(dǎo)波監(jiān)檢測(cè)技術(shù)是保障管道安全運(yùn)行的有效手段
1.1.4 相控陣超聲導(dǎo)波監(jiān)檢測(cè)技術(shù)有效提升導(dǎo)波監(jiān)檢測(cè)性能
1.2 管道無損監(jiān)檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 傳統(tǒng)管道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.3 超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)
1.3 論文的研究內(nèi)容和各章節(jié)安排
第2章 相控陣超聲導(dǎo)波在管道中傳播特性的理論分析
2.1 超聲導(dǎo)波基本原理
2.2 磁致伸縮超聲導(dǎo)波激勵(lì)與接收
2.2.1 磁致伸縮原理
2.2.2 超聲導(dǎo)波的激勵(lì)與接收
2.3 求解頻散曲線的半解析有限元方法
2.4 超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)模態(tài)選擇
2.5 RAPID層析成像技術(shù)原理
2.6 本章小結(jié)
第3章 相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)算法數(shù)值模擬分析
3.1 管道缺陷概率成像算法及數(shù)值模擬分析
3.1.1 基于RAPID層析成像技術(shù)的管道缺陷概率成像算法
3.1.2 管道缺陷概率成像算法重建管道層析圖像
3.1.3 管道重建圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)
3.2 溫度變化對(duì)超聲導(dǎo)波的影響
3.3 參考信號(hào)信號(hào)庫建立及噪聲參數(shù)估計(jì)
3.3.1 參考信號(hào)信號(hào)庫建立
3.3.2 參考信號(hào)信號(hào)庫噪聲參數(shù)估計(jì)
3.4 相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)算法具體流程
3.5 管道監(jiān)測(cè)算法成像質(zhì)量與缺陷尺寸關(guān)系的數(shù)值仿真
3.6 管道監(jiān)測(cè)算法成像質(zhì)量與缺陷位置關(guān)系的數(shù)值仿真
3.7 本章小結(jié)
第4章 相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)算法實(shí)驗(yàn)研究
4.1 相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
4.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
4.1.2 參考信號(hào)信號(hào)庫建立及噪聲參數(shù)估計(jì)
4.2 管道監(jiān)測(cè)算法成像質(zhì)量與缺陷尺寸關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究
4.3 管道監(jiān)測(cè)算法成像質(zhì)量與缺陷位置關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究
4.4 本章小結(jié)
第5章 相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)
5.1 相控陣超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體方案
5.1.1 總體監(jiān)測(cè)方案
5.1.2 功能目標(biāo)
5.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)采集端開發(fā)
5.2.1 信號(hào)激勵(lì)與采集
5.2.2 相控陣超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)換能器
5.2.3 多通道通信和數(shù)據(jù)傳輸
5.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)服務(wù)端軟件開發(fā)
5.3.1 相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)算法調(diào)用
5.3.2 服務(wù)器集群設(shè)計(jì)
5.4 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)客戶端軟件開發(fā)
5.4.1 用戶分級(jí)分類管理功能
5.4.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢與顯示功能
5.4.3 遠(yuǎn)程修改監(jiān)測(cè)換能器配置參數(shù)功能
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油氣儲(chǔ)運(yùn)管道建設(shè)現(xiàn)狀及改善措施[J]. 高秋華. 化工管理. 2016(16)
[2]輸油輸氣管道防腐的重要性——以青島爆炸事故為例[J]. 夏一峰,錢小群,黃武. 消防界(電子版). 2016(05)
[3]我國油氣管道的建設(shè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)淺析[J]. 白嘉祺. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2016(02)
[4]光纖傳感及其在管道監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 李明,王曉霖,呂高峰,齊先志. 當(dāng)代化工. 2014(01)
[5]基于場(chǎng)指紋法的金屬管道小腐蝕坑的監(jiān)測(cè)方法[J]. 甘芳吉,萬正軍,羅航,宋康,廖俊必. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(09)
[6]長輸管道事故案例統(tǒng)計(jì)分析及對(duì)策研究[J]. 王旭. 廣州化工. 2013(14)
[7]場(chǎng)指紋法管道腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)小腐蝕坑的高精度識(shí)別方法[J]. 許華文,廖俊必,殷國富. 腐蝕與防護(hù). 2013(04)
[8]光纖傳感技術(shù)及其在管道監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 冷建成,周國強(qiáng),吳澤民,石永. 無損檢測(cè). 2012(01)
[9]結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 顧鈞元,徐廷學(xué),余仁波,陳海建. 兵工自動(dòng)化. 2011(08)
[10]結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)述與展望[J]. 何浩祥,閆維明,馬華,王卓. 地震工程與工程振動(dòng). 2008(04)
博士論文
[1]超磁致伸縮執(zhí)行器的基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 唐志峰.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]CT系統(tǒng)標(biāo)定與有限角度CT重建方法的研究[D]. 郭立倩.大連理工大學(xué) 2016
[2]有限角度CT圖像重建迭代算法研究[D]. 郭靜鈺.南方醫(yī)科大學(xué) 2016
[3]管道結(jié)構(gòu)腐蝕損傷聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D]. 楊輝.大連理工大學(xué) 2015
[4]磁致伸縮導(dǎo)波錨桿無損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉洋.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3035943
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 管道安全運(yùn)行對(duì)管道運(yùn)輸意義重大
1.1.2 腐蝕是影響管道安全運(yùn)行的主要原因
1.1.3 超聲導(dǎo)波監(jiān)檢測(cè)技術(shù)是保障管道安全運(yùn)行的有效手段
1.1.4 相控陣超聲導(dǎo)波監(jiān)檢測(cè)技術(shù)有效提升導(dǎo)波監(jiān)檢測(cè)性能
1.2 管道無損監(jiān)檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 傳統(tǒng)管道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.3 超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)
1.3 論文的研究內(nèi)容和各章節(jié)安排
第2章 相控陣超聲導(dǎo)波在管道中傳播特性的理論分析
2.1 超聲導(dǎo)波基本原理
2.2 磁致伸縮超聲導(dǎo)波激勵(lì)與接收
2.2.1 磁致伸縮原理
2.2.2 超聲導(dǎo)波的激勵(lì)與接收
2.3 求解頻散曲線的半解析有限元方法
2.4 超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)模態(tài)選擇
2.5 RAPID層析成像技術(shù)原理
2.6 本章小結(jié)
第3章 相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)算法數(shù)值模擬分析
3.1 管道缺陷概率成像算法及數(shù)值模擬分析
3.1.1 基于RAPID層析成像技術(shù)的管道缺陷概率成像算法
3.1.2 管道缺陷概率成像算法重建管道層析圖像
3.1.3 管道重建圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)
3.2 溫度變化對(duì)超聲導(dǎo)波的影響
3.3 參考信號(hào)信號(hào)庫建立及噪聲參數(shù)估計(jì)
3.3.1 參考信號(hào)信號(hào)庫建立
3.3.2 參考信號(hào)信號(hào)庫噪聲參數(shù)估計(jì)
3.4 相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)算法具體流程
3.5 管道監(jiān)測(cè)算法成像質(zhì)量與缺陷尺寸關(guān)系的數(shù)值仿真
3.6 管道監(jiān)測(cè)算法成像質(zhì)量與缺陷位置關(guān)系的數(shù)值仿真
3.7 本章小結(jié)
第4章 相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)算法實(shí)驗(yàn)研究
4.1 相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
4.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
4.1.2 參考信號(hào)信號(hào)庫建立及噪聲參數(shù)估計(jì)
4.2 管道監(jiān)測(cè)算法成像質(zhì)量與缺陷尺寸關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究
4.3 管道監(jiān)測(cè)算法成像質(zhì)量與缺陷位置關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究
4.4 本章小結(jié)
第5章 相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)
5.1 相控陣超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體方案
5.1.1 總體監(jiān)測(cè)方案
5.1.2 功能目標(biāo)
5.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)采集端開發(fā)
5.2.1 信號(hào)激勵(lì)與采集
5.2.2 相控陣超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)換能器
5.2.3 多通道通信和數(shù)據(jù)傳輸
5.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)服務(wù)端軟件開發(fā)
5.3.1 相控陣超聲導(dǎo)波管道監(jiān)測(cè)算法調(diào)用
5.3.2 服務(wù)器集群設(shè)計(jì)
5.4 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)客戶端軟件開發(fā)
5.4.1 用戶分級(jí)分類管理功能
5.4.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢與顯示功能
5.4.3 遠(yuǎn)程修改監(jiān)測(cè)換能器配置參數(shù)功能
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油氣儲(chǔ)運(yùn)管道建設(shè)現(xiàn)狀及改善措施[J]. 高秋華. 化工管理. 2016(16)
[2]輸油輸氣管道防腐的重要性——以青島爆炸事故為例[J]. 夏一峰,錢小群,黃武. 消防界(電子版). 2016(05)
[3]我國油氣管道的建設(shè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)淺析[J]. 白嘉祺. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2016(02)
[4]光纖傳感及其在管道監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 李明,王曉霖,呂高峰,齊先志. 當(dāng)代化工. 2014(01)
[5]基于場(chǎng)指紋法的金屬管道小腐蝕坑的監(jiān)測(cè)方法[J]. 甘芳吉,萬正軍,羅航,宋康,廖俊必. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(09)
[6]長輸管道事故案例統(tǒng)計(jì)分析及對(duì)策研究[J]. 王旭. 廣州化工. 2013(14)
[7]場(chǎng)指紋法管道腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)小腐蝕坑的高精度識(shí)別方法[J]. 許華文,廖俊必,殷國富. 腐蝕與防護(hù). 2013(04)
[8]光纖傳感技術(shù)及其在管道監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 冷建成,周國強(qiáng),吳澤民,石永. 無損檢測(cè). 2012(01)
[9]結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 顧鈞元,徐廷學(xué),余仁波,陳海建. 兵工自動(dòng)化. 2011(08)
[10]結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)述與展望[J]. 何浩祥,閆維明,馬華,王卓. 地震工程與工程振動(dòng). 2008(04)
博士論文
[1]超磁致伸縮執(zhí)行器的基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 唐志峰.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]CT系統(tǒng)標(biāo)定與有限角度CT重建方法的研究[D]. 郭立倩.大連理工大學(xué) 2016
[2]有限角度CT圖像重建迭代算法研究[D]. 郭靜鈺.南方醫(yī)科大學(xué) 2016
[3]管道結(jié)構(gòu)腐蝕損傷聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D]. 楊輝.大連理工大學(xué) 2015
[4]磁致伸縮導(dǎo)波錨桿無損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉洋.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3035943
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wulilw/3035943.html
最近更新
教材專著