油气管道误差补偿防振超声测厚在线监测系统研究

发布时间：2024-03-06 23:29

　　随着经济社会的不断发展,油气资源的需求不断增加,油田开发建设的规模和速度在扩大,油田工业的发展受到重视。长距离输油管道是油田工业中的重要环节,承担着大量的运输任务,在经济发展中发挥着重要作用。因此,定期对石油管道进行无损检测已引起世界范围的高度重视。传统的超声波无损检测,因为其检测设备局限,在温差变化或者振动工况环境中测试不稳定且会带来测量精度误差,因此,误差补偿防振动超声波实时测厚成为了一种有效的解决方法。本文基于超声波脉冲反射检测原理,对在役石油管道进行长期腐蚀监测研究。首先设计了系统整体方案和算法架构,为实现系统的误差补偿和防振动目标,本文运用了基于神经网络的误差补偿模型、线性回归误差补偿模型和设计了防振动超声波探头夹持装置模型。系统由现场层、传输层和用户层组成,其中现场层的防爆机箱系统内含有控制主板和超声波收发电路,是以ARM芯片S3C2440和FPGA芯片为核心设计的多通道超声波自动监测终端硬件电路,以此完成超声波信号的激发、采集和处理。温度变化导致的声速变化采用神经网络和线性回归补偿模型,通过实验验证了测量精度误差。针对现场环境振动导致采集不稳定问题,设计了针对机械的防振动...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-3超声波垂直入射于界面的入射、反射和投射关系

第二章超声波技术基本原理13（2）、超声声强声强与声能量的透过率有着直接的联系，在一个时刻内传导的能量越多代表声强越大，而能流密度就可以用于表示声强。结合能流密度可以推导出声强平均值，可以称为I，其表达式如公式(2-8)所示：22pIv(2-8)其中，p为声压幅度。（3）、声阻抗....

图3-1系统框架

电子科技大学硕士学位论文20图3-1系统框架图3-2系统结构3.1.1超声波采集板卡超声波数据采集板卡是自主设计研发的超声波检测核心设备，该板卡可堆叠级联工作，形成最多64个通道的超声波同步采集。该采集板卡已通过第三方国家计量单位计量检定，其符合JJG-746的国家标准。超声波数....

图3-2系统结构

电子科技大学硕士学位论文20图3-1系统框架图3-2系统结构3.1.1超声波采集板卡超声波数据采集板卡是自主设计研发的超声波检测核心设备，该板卡可堆叠级联工作，形成最多64个通道的超声波同步采集。该采集板卡已通过第三方国家计量单位计量检定，其符合JJG-746的国家标准。超声波数....

图3-3超声采集板卡超声波自动监测系统硬件电路由ARM芯片S3C2440和FPGA芯片设计，其

第三章超声波管道壁厚监测系统研发21图3-3超声采集板卡超声波自动监测系统硬件电路由ARM芯片S3C2440和FPGA芯片设计，其中包括了四路通道超声模块、超声信号采集模块，还有运动处理模块、算法处理模块和机械执行模块。该系统可以对超声探头的运动进行控制，以保证超声信号的采集和超....

本文编号：3921038