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《北京工业大学》 2002年
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超声导波技术及其在管道无损检测中的应用研究

王智  
【摘要】: 管道的腐蚀、壁厚减薄等缺陷是石油、化工和水暖工业中面临的主要问题。这些缺陷既可能发生在管道外壁又可能发生在管道内壁,通常致使管道壁厚减薄。而传统无损超声检测技术是单点检测,因而,在检测长距离管道时,这种方法遇到很大困难。而利用纵向超声导波检测管道缺陷,激励导波沿管道传播,通过监测管道回波的变化,达到一次检测数十米的管道范围,并且是全范围检测。但是,由于导波的多模态特性及频散特性,往往使数据分析异常复杂,因此,选择和激励单一模态导波检测管道可大大简化问题分析的复杂性。本文正是针对这一课题深入研究了纵向超声导波技术及其检测管道缺陷的方法。首先,对当前本课题研究领域的进展作出综述,并简要介绍与超声导波技术相关的理论基础;其次,建立了一套有效的实验装置,在此实验装置基础上,重点研究了采用分布式PZT传感器在管中激励和接收特定模态超声导波的方法:根据在管状波导中传播的超声波具有频散现象及多模态特征,选择具有单一频率的特定信号激励超声导波,使其频散最小;同时采用分布式传感器抑制不同模态的波型。经大量实验验证,其实验结果与理论预测相吻合。在此基础上,进一步研究管道缺陷回波的特性,通过分析、处理接收到的管道中的缺陷回波特征,达到缺陷识别和定位的目的。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB553

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 于海群;管道超声导波检测专用探头的研制[D];北京工业大学;2003年
2 罗岩;超声导波检测技术的研究[D];沈阳工业大学;2006年
3 齐瑞才;压力管道无损检测的超声导波法[D];大连理工大学;2006年
4 柯岩;基于磁致伸缩导波的钢管无损检测实验研究[D];华中科技大学;2006年
5 杨齐;金属薄板的超声导波无损检测[D];武汉科技大学;2007年
6 曹正敏;兰姆波检测技术及HHT时频分析方法研究[D];大连理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 项延训;刘镇清;;兰姆波检测板状材料缺陷的研究[A];中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集[C];2001年
4 张国星;韩世全;;小波变换滤波在连铸坯材料超声检测中的应用[A];中国声学学会2003年青年学术会议[CYCA'03]论文集[C];2003年
5 冯中营;吴胜举;周凤梅;黄利波;;超声及其联用技术的杀菌效果[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年
6 符卫春;孙晓清;吴胜举;白诚;;余弦型扭转振动超声变幅杆的研究[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年
7 尹昌;刘晓宙;龚秀芬;刘杰惠;;钢材料中声速与声衰减系数的测量[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年
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9 吴磊;程建华;孙枫;;基于振动特性的光纤陀螺结构件改进设计[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
10 何存富;袁红梅;吴斌;;基于LabVIEW的软包装热封性超声检测系统的软件开发[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄仁东;金属矿山隐患空区声波层析成像识别及其安全控制技术研究[D];中南大学;2005年
2 董泽;锅炉高温承压部件寿命预测及运行分析专家系统的研究[D];华北电力大学;2001年
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5 林莉;合金钢显微组织超声无损表征研究[D];大连理工大学;2003年
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7 张颖;纳米结构型有机/无机复合微球的微凝胶模板法制备研究[D];陕西师范大学;2003年
8 郑祥明;胶接接头强度及环境退化的超声波无损定征[D];北京工业大学;2003年
9 熊正爱;高强度聚焦超声治疗子宫肌瘤的研究[D];重庆医科大学;2003年
10 韩爱军;机械化学法在超细复合粒子制备中的应用研究[D];南京理工大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 伍山峰;循环载荷作用下构件的失效寿命预估及可靠性分析[D];铁道部科学研究院;2000年
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【同被引文献】
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9 李隆涛,何存富,吴斌;管道长距离超声导波模态频散现象的抑制方法研究[J];数据采集与处理;2004年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王丹生;基于反共振频率和压电阻抗的结构损伤检测[D];华中科技大学;2006年
2 刘富君;双层压力管道及其在线安全监控技术研究[D];浙江大学;2005年
3 郑祥明;胶接接头强度及环境退化的超声波无损定征[D];北京工业大学;2003年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 熊先锋;压电阻抗技术用于结构健康监测的研究[D];国防科学技术大学;2003年
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7 怀保玲;基于兰姆波的罐体液位检测方法研究[D];北京工业大学;2007年
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9 赵宏飞;4-8GHz宽带DDS锁相扫频源的研制[D];电子科技大学;2002年
10 于海群;管道超声导波检测专用探头的研制[D];北京工业大学;2003年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 陈俊栋;混凝土浅层空洞及界面的声波反射探测模型试验研究[D];铁道部科学研究院;2007年
2 柯岩;基于磁致伸缩导波的钢管无损检测实验研究[D];华中科技大学;2006年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 孟子厚,盛胜我,赵松龄;自来水管网相关检漏技术中时延估计方法的选择与综合[J];声学技术;1995年01期
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9 张雄;建筑物红外检测技术[J];无损检测;1997年05期
10 刘镇清;无损检测中的超声兰姆波[J];无损检测;1999年09期
【相似文献】
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2 何存富;李伟;吴斌;;扭转模态导波检测管道纵向缺陷的数值模拟[J];北京工业大学学报;2007年10期
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5 何存富,于海群,吴斌;管道超声导波检测专用探头的研制[J];实验力学;2003年04期
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10 王军阵;王建斌;张轩硕;;基于ARM和Linux的超声导波管道检测系统[J];仪表技术与传感器;2011年04期
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3 张华兵;冯庆善;郑洪龙;周利剑;;基于容许应变的管道地震失效概率分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
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6 黄显奎;;管道纯净饮用水工程设计浅谈[A];第四届全国给水排水青年学术年会论文集[C];2000年
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2 伍志祥 杨永献 王文玲 孙宝胜 徐洪涛 王文鹏;建功中亚管道 展“铁军”风采[N];石油管道报;2009年
3 记者 许冰洲;管道本已老化 一碰就会“受伤”[N];嘉兴日报;2010年
4 记者 梁杰;中缅管道焊接工艺评定工作顺利展开[N];石油管道报;2010年
5 陈启兵;干含硫原料气自动化输送管道已运转两年多[N];厂长经理日报;2000年
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7 孙兆光 特约记者 胡智磊;2004:铸起管道新盾牌[N];中国石油报;2004年
8 通讯员 邓迪群 蒋伊湉;陕京管道增加输量应对冬季用气高峰[N];中国石油报;2008年
9 记者 刘涛 特约记者 王春梅 孙毅;管道二公司新办公区启用[N];石油管道报;2008年
10 通讯员 张克文;新疆油气储运公司管道占压清理工作获阶段性成果[N];中国石油报;2009年
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2 符浩;基于虚拟聚焦理论的超声导波管道检测技术研究[D];北京工业大学;2012年
3 周进节;基于时间反转方法的超声导波检测设备研制及其应用研究[D];北京工业大学;2012年
4 赵乃志;利用压电超声导波时间反转法的管道结构裂纹监测研究[D];大连理工大学;2013年
5 杨湖;基于超声导波的金属杆围堰系统质量检测技术研究[D];中北大学;2013年
6 项延训;高温构件早期损伤的非线性超声导波评价方法研究[D];华东理工大学;2011年
7 李东升;小管道超声智能检测爬机及测试技术研究[D];南京理工大学;2002年
8 李翔;超声导波频散与多模态问题及其形态解卷积方法研究[D];电子科技大学;2013年
9 杨彬;三维含缺陷压力管道的极限与安定分析[D];清华大学;2001年
10 吴小刚;交通荷载作用下软土地基中管道的受力分析模型研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于海群;管道超声导波检测专用探头的研制[D];北京工业大学;2003年
2 王智;超声导波技术及其在管道无损检测中的应用研究[D];北京工业大学;2002年
3 钟凯慧;基于时间反转聚焦理论的管道超声导波检测技术研究[D];暨南大学;2012年
4 程载斌;利用超声导波进行管道裂纹检测的数值模拟和实验研究[D];太原理工大学;2004年
5 张文雍;管道材料物性变化对超声导波传播特性的影响[D];华北电力大学(北京);2010年
6 梁静华;兰成渝成品油管道技术经济优化分析[D];武汉理工大学;2003年
7 连学通;气力输送系统及其设备的研究[D];合肥工业大学;2009年
8 文佑祥;基于对等网络技术的语音通信系统的设计与实现[D];华中科技大学;2005年
9 刘娜;工业压力管道应力分析简化模型研究[D];北京化工大学;2003年
10 黄炳臣;管道和支耳的三维有限元分析[D];北京化工大学;2003年
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