流體輸送管道主動電場內檢測物理機理及實現.pdf

1、目前,傳統的管道檢測方法因自身原理等因素導致其面臨一些技術難題。生物學者通過模擬弱電魚在水下通過主動發(fā)出電場并利用該電場實現對物體的定位和捕食的原理提出一種能在液體中實現物體定位的方法。本文在此基礎上提出一種能夠進行管道堵塞和泄漏檢測并對其實現位置定位的管道內檢測方法。該課題主要研究工作一共分成以下四大部分:
　　1.分析了主動電場定位的工作原理并利用Maxwell15.0進行管道檢測的建模并仿真。仿真結果表明:主動電場法能夠實現

2、對管道內部因堵塞和泄漏產生的特征信號進行捕捉和定位。從原理上論證了主動電場法能夠對金屬和非金屬管道進行檢測。
　　2.基于仿真可行性論證之后,模擬管道以電導率為3001?S?cm?的淡水為傳輸介質的堵塞和泄漏檢測實驗研究,實驗研究的管材包括常用的兩種材料PVC和無縫鋼管。并以不同電氣特性的有機玻璃和銅管作為對比實驗,進行對比分析。實驗結果顯示主動電場能夠很好地實現對金屬管道和絕緣體管道內部的堵塞和泄漏進行檢測。該法克服了現在一些方

3、法不能對絕緣體管道進行檢測的弊病,以及具有相對于傳統定位方法有著高的定位精度特點。
　　3.為了考察系統的適應能力,根據不同的使用場景對該法進行了測試。為了檢驗該檢測法在泥土掩埋環(huán)境下的實際性能,將其在泥土掩埋的環(huán)境中進行了測試。作為影響該法性能的關鍵性因素,為了考察管道內部傳輸介質的電導率對這種方法的影響,通過變換不同管道內部傳輸介質的電導率對主動電場法進行測試。測試結果表明,主動電場定位法能夠在不同電導率環(huán)境中實現對堵塞和泄漏

4、環(huán)境的特征信號捕捉并完成定位。
　　4.在根據實驗研究的基礎上,針對實驗研究的數據提出了相關的定位算法,用以實現對管道內部的特征信號提取和特征信號的定位。
　　本文的提出了將主動電場定位法用于管道堵塞和泄漏的內檢測上。在模擬管道堵塞和泄漏的基礎上,設計出了一個用于管道檢測的實驗系統。并對不同材質的管道實現了管道內部堵塞和泄漏進行了實驗研究。結果表明,主動電場定位法能夠實現對管道的堵塞和泄漏進行檢測和定位,為管道工業(yè)提供了一種