流體輸送管道主動(dòng)電場(chǎng)內(nèi)檢測(cè)物理機(jī)理及實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前,傳統(tǒng)的管道檢測(cè)方法因自身原理等因素導(dǎo)致其面臨一些技術(shù)難題。生物學(xué)者通過(guò)模擬弱電魚在水下通過(guò)主動(dòng)發(fā)出電場(chǎng)并利用該電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的定位和捕食的原理提出一種能在液體中實(shí)現(xiàn)物體定位的方法。本文在此基礎(chǔ)上提出一種能夠進(jìn)行管道堵塞和泄漏檢測(cè)并對(duì)其實(shí)現(xiàn)位置定位的管道內(nèi)檢測(cè)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(dòng)電場(chǎng)定位的工作原理并利用Maxwell15.0進(jìn)行管道檢測(cè)的建模并仿真。仿真結(jié)果表明:主動(dòng)電場(chǎng)法能夠?qū)崿F(xiàn)

2、對(duì)管道內(nèi)部因堵塞和泄漏產(chǎn)生的特征信號(hào)進(jìn)行捕捉和定位。從原理上論證了主動(dòng)電場(chǎng)法能夠?qū)饘俸头墙饘俟艿肋M(jìn)行檢測(cè)。
　　2.基于仿真可行性論證之后,模擬管道以電導(dǎo)率為3001?S?cm?的淡水為傳輸介質(zhì)的堵塞和泄漏檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)研究的管材包括常用的兩種材料PVC和無(wú)縫鋼管。并以不同電氣特性的有機(jī)玻璃和銅管作為對(duì)比實(shí)驗(yàn),進(jìn)行對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示主動(dòng)電場(chǎng)能夠很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬管道和絕緣體管道內(nèi)部的堵塞和泄漏進(jìn)行檢測(cè)。該法克服了現(xiàn)在一些方

3、法不能對(duì)絕緣體管道進(jìn)行檢測(cè)的弊病,以及具有相對(duì)于傳統(tǒng)定位方法有著高的定位精度特點(diǎn)。
　　3.為了考察系統(tǒng)的適應(yīng)能力,根據(jù)不同的使用場(chǎng)景對(duì)該法進(jìn)行了測(cè)試。為了檢驗(yàn)該檢測(cè)法在泥土掩埋環(huán)境下的實(shí)際性能,將其在泥土掩埋的環(huán)境中進(jìn)行了測(cè)試。作為影響該法性能的關(guān)鍵性因素,為了考察管道內(nèi)部傳輸介質(zhì)的電導(dǎo)率對(duì)這種方法的影響,通過(guò)變換不同管道內(nèi)部傳輸介質(zhì)的電導(dǎo)率對(duì)主動(dòng)電場(chǎng)法進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,主動(dòng)電場(chǎng)定位法能夠在不同電導(dǎo)率環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)堵塞和泄漏

4、環(huán)境的特征信號(hào)捕捉并完成定位。
　　4.在根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的數(shù)據(jù)提出了相關(guān)的定位算法,用以實(shí)現(xiàn)對(duì)管道內(nèi)部的特征信號(hào)提取和特征信號(hào)的定位。
　　本文的提出了將主動(dòng)電場(chǎng)定位法用于管道堵塞和泄漏的內(nèi)檢測(cè)上。在模擬管道堵塞和泄漏的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出了一個(gè)用于管道檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。并對(duì)不同材質(zhì)的管道實(shí)現(xiàn)了管道內(nèi)部堵塞和泄漏進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,主動(dòng)電場(chǎng)定位法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管道的堵塞和泄漏進(jìn)行檢測(cè)和定位,為管道工業(yè)提供了一種