基于柔性超聲傳感器的管道腐蝕監(jiān)測研究.pdf

1、當(dāng)今，我國經(jīng)濟(jì)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(yùn)輸主要手段之一，因而預(yù)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(shù)，具有攜帶方便、測量簡便、精度高、誤差小，能在不損壞設(shè)備、零部件的情況下，準(zhǔn)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(xiàn)有超聲測厚技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)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(chǔ)上，設(shè)計了超聲波測厚系統(tǒng)。
　　論文依據(jù)曲面測厚的要求選用PVDF壓電薄膜作為傳感元件設(shè)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(chǔ)上，開展PVDF壓電薄膜傳感器結(jié)構(gòu)與制作工藝設(shè)計。針對研制完成的PVDF壓電薄膜傳感器進(jìn)行實驗驗證。設(shè)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(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路及信號采集電路。軟件系統(tǒng)則采用波形數(shù)據(jù)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(fù)性作驗證性實驗，通過分析實驗數(shù)據(jù)結(jié)果得到判定結(jié)論。在單體傳感器基礎(chǔ)上，提出陣列式PVDF壓電薄膜傳感器的設(shè)計思路:陣列式傳感器的結(jié)構(gòu)布局、制作工藝、線路連接及擴(kuò)展設(shè)計。對陣列式PVDF壓電薄膜傳感器進(jìn)行實驗，分析其應(yīng)用性能。
　　論文主要工作及創(chuàng)新點:(1)進(jìn)行PVDF壓電薄膜傳感器的開發(fā)，包括單體傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計及陣列式PVDF壓電薄膜傳感器的開發(fā)與擴(kuò)展。(2)建立了基于PVDF壓電薄膜傳感器的超聲波測