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管道漏磁通检测地面标记系统研制

张元凯  
【摘要】: 管道运输已经成为与公路、铁路、航空和水运等并驾齐驱的五大运输行业之一,在国民经济和国防建设方面发挥着越来越大的作用。但随着管龄增长以及施工缺陷、人工破坏和腐蚀等原因,管道事故频频发生,不仅造成重大的经济损失,还严重污染环境甚至危及生产人员的生命安全。 漏磁通法检测是目前管道腐蚀检测中使用最广泛的一种方法,漏磁通管道检测系统由管内检测器、地面标记系统和数据分析软件三个部分组成,其中地面标记系统是整个漏磁检测系统的管外定位部分,是消除检测器里程累积误差、精确定位管壁缺陷的关键设备,其需要获得的关键参数是检测器通过标记器正下方的准确时刻。本文针对中国石油天然气管道局自主研发的高清晰度管道漏磁检测器的需求,研制了地面标记系统,从保证精度、降低仪器功耗和成本的角度出发,通过分析检测器磁极在标记器线圈中感应电动势的波形来获取内检测器通过标记器正下方的准确时刻,取得了较好的效果。 地面标记系统由硬件和软件两部分组成,其中硬件包括标记器和主时钟,用于采集、存储和传输包含内检测器通过标记器正下方准确时刻的波形数据,软件则完成数据分析和报表生成等任务。本文介绍了地面标记技术原理,对标记过程可能产生的误差及造成误差的因素进行了分析,完成了系统及各子系统的功能设计并阐述了地面标记系统的设计思想;利用磁偶极子理论对内检测器磁极进行建模来分析其空间磁场分布,导出内检测器经过标记器时线圈产生的感应电动势表达式,明确了传感器探头所在位置即磁极连线中点在波形中的对应位置,并利用理论推导结合实验数据分析了实际应用中标记器不同摆放状态对波形的影响;重点阐述了硬件部分和软件部分的原理设计、功能实现和使用方法;最后介绍了地面标记系统研制中进行的各种可靠性试验及其用于陕京二线天然气管道现场检测的情况。


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1 张元凯;管道漏磁通检测地面标记系统研制[D];天津大学;2007年
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