流體輸送管道主動電場內(nèi)檢測物理機理及實現(xiàn).pdf

1、目前,傳統(tǒng)的管道檢測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(xiàn)對物體的定位和捕食的原理提出一種能在液體中實現(xiàn)物體定位的方法。本文在此基礎(chǔ)上提出一種能夠進行管道堵塞和泄漏檢測并對其實現(xiàn)位置定位的管道內(nèi)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(jié)果表明:主動電場法能夠?qū)崿F(xiàn)

2、對管道內(nèi)部因堵塞和泄漏產(chǎn)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?qū)饘俸头墙饘俟艿肋M行檢測。
　　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(jié)果顯示主動電場能夠很好地實現(xiàn)對金屬管道和絕緣體管道內(nèi)部的堵塞和泄漏進行檢測。該法克服了現(xiàn)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(tǒng)定位方法有著高的定位精度特點。
　　3.為了考察系統(tǒng)的適應(yīng)能力,根據(jù)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(guān)鍵性因素,為了考察管道內(nèi)部傳輸介質(zhì)的電導(dǎo)率對這種方法的影響,通過變換不同管道內(nèi)部傳輸介質(zhì)的電導(dǎo)率對主動電場法進行測試。測試結(jié)果表明,主動電場定位法能夠在不同電導(dǎo)率環(huán)境中實現(xiàn)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(jù)實驗研究的基礎(chǔ)上,針對實驗研究的數(shù)據(jù)提出了相關(guān)的定位算法,用以實現(xiàn)對管道內(nèi)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(nèi)檢測上。在模擬管道堵塞和泄漏的基礎(chǔ)上,設(shè)計出了一個用于管道檢測的實驗系統(tǒng)。并對不同材質(zhì)的管道實現(xiàn)了管道內(nèi)部堵塞和泄漏進行了實驗研究。結(jié)果表明,主動電場定位法能夠?qū)崿F(xiàn)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