基于柔性超聲傳感器的管道腐蝕監(jiān)測研究.pdf

1、當今，我國經濟發(fā)展的持續(xù)性與高速性對以油氣資源為主體的能源需求越來越迫切。管道鑒于諸多優(yōu)勢，已成為油氣資源運輸主要手段之一，因而預防管道泄漏等事故十分重要。超聲檢測是常規(guī)的無損檢測技術，具有攜帶方便、測量簡便、精度高、誤差小，能在不損壞設備、零部件的情況下，準確檢測管道壁厚。但在管道這類曲面表面檢測中，常用超聲壓電傳感器較多的限制與困難。本文針對這種情況，在現有超聲測厚技術的基礎上，設計開發(fā)了一種基于PVDF壓電薄膜的柔性超聲傳感器，在

2、此基礎上，設計了超聲波測厚系統(tǒng)。
　　論文依據曲面測厚的要求選用PVDF壓電薄膜作為傳感元件設計傳感器，發(fā)揮其易加工，柔韌性好等特點。在研究PVDF壓電薄膜壓電性能基礎上，開展PVDF壓電薄膜傳感器結構與制作工藝設計。針對研制完成的PVDF壓電薄膜傳感器進行實驗驗證。設計硬件電路，主要包含超聲波信號激勵電路、PVDF壓電薄膜傳感器的信號調理電路、A/D轉換電路及信號采集電路。軟件系統(tǒng)則采用波形數據分析軟件。對PVDF壓電薄膜傳感器

3、超聲波測厚實驗的可行性、重復性作驗證性實驗，通過分析實驗數據結果得到判定結論。在單體傳感器基礎上，提出陣列式PVDF壓電薄膜傳感器的設計思路:陣列式傳感器的結構布局、制作工藝、線路連接及擴展設計。對陣列式PVDF壓電薄膜傳感器進行實驗，分析其應用性能。
　　論文主要工作及創(chuàng)新點:(1)進行PVDF壓電薄膜傳感器的開發(fā)，包括單體傳感器結構設計及陣列式PVDF壓電薄膜傳感器的開發(fā)與擴展。(2)建立了基于PVDF壓電薄膜傳感器的超聲波測