非介入式管道超聲測(cè)壓技術(shù)研究.pdf

1、液壓系統(tǒng)、氣體或液體輸送管道內(nèi)部的壓力檢測(cè)是監(jiān)測(cè)管道系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和進(jìn)行管道故障診斷的主要方法和手段。目前液壓測(cè)量主要采用介入式測(cè)量，常用的有機(jī)械壓力表，或應(yīng)變式、壓阻式、振弦式等壓力測(cè)量方法。這些方法的最大缺點(diǎn)是它們都屬于介入式測(cè)量，需要預(yù)留壓力測(cè)量接口、可靠性差、故障定位困難，且破壞管路結(jié)構(gòu)的整體性，特別在高壓條件下，容易留下安全隱患。因此，研究非介入式管道測(cè)壓理論和方法，并研制一種非介入式壓力測(cè)量裝置具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊應(yīng)用前景

2、。論文探討和研究了非介入式管道測(cè)壓技術(shù)和方法，采用超聲波作為管道壓力測(cè)試手段。這是基于流體中的超聲波傳播特性參數(shù)(如衰減系數(shù)、聲速等)對(duì)壓力變化敏感的性質(zhì)。由于聲衰減系數(shù)在檢測(cè)過(guò)程中存在諸多不確定性，易受外界條件干擾，所以本文選擇聲速作為測(cè)量對(duì)象：在固定的聲程情況下，將聲速的測(cè)量轉(zhuǎn)化為超聲波傳播時(shí)延的測(cè)量。此外，由于溫度對(duì)超聲波聲速影響很大，需測(cè)量準(zhǔn)確的溫度值。目前，超聲管道測(cè)壓技術(shù)尚處于研究初期階段，國(guó)內(nèi)尚無(wú)一種成熟、方便使用的非介入

3、式壓力測(cè)量技術(shù)或裝置。本文首先研究和介紹了相關(guān)超聲波測(cè)壓原理，建立了超聲波聲速與液體壓力關(guān)系模型。在此基礎(chǔ)上，論文接著進(jìn)行了硬件電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試，主要包括超聲波脈沖發(fā)射電路、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、CPLD控制電路等。然后，由于實(shí)測(cè)信號(hào)存在噪聲，為了有效提取時(shí)延參量，需要對(duì)超聲信號(hào)進(jìn)行處理。于是本文提出和分析了一種以稀疏分量分解技術(shù)精確求解超聲回波時(shí)延的方法。該方法根據(jù)信號(hào)自身的特點(diǎn)從冗余的函數(shù)集選擇基函數(shù)，去表示待分析的觀測(cè)信號(hào)