輸油管道振動探傷關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、輸油管道泄漏檢測技術(shù)在管道安全使用中占有重要的地位。目前管道鋪設(shè)情況比較復雜、分布廣、距離長，這給泄漏監(jiān)測帶來了諸多的困難。由于光纖光柵傳感器具有與其它機械式、電類傳感器無法比擬的優(yōu)勢，本論文圍繞光纖光柵振動加速度傳感器和光纖光柵傳感器在輸油管道泄漏中的光檢測技術(shù)的應用問題，在了解現(xiàn)今的輸油管道泄漏檢測現(xiàn)狀與發(fā)展方向的基礎(chǔ)上，主要從光纖光柵的傳感技術(shù)，研制了一種新型的光纖光柵振動加速度傳感器，并針對輸油管道振動探傷檢測技術(shù)中的幾個關(guān)鍵性

2、問題進行了系統(tǒng)研究。
　　為此，本論文首先根據(jù)光纖光柵的基本波導結(jié)構(gòu)推導出光纖光柵的基本公式，分析光纖光柵的基本光學參數(shù)，建立光纖光柵溫度、應力或應變傳感的基本模型，為以后光纖光柵傳感器的設(shè)計奠定理論基礎(chǔ)。
　　接著重點分析了挖掘、鉆孔等破壞行為引起的管道振動，簡單闡述了激勵信號和振動信號的傳播機理，建立因激勵源所產(chǎn)生的振動信號的頻率與振幅特性的數(shù)學模型，對各種情況下引起的輸油管道的振動特性進行了理論分析。
　　然后依

3、據(jù)光纖光柵的傳感機理設(shè)計了一種安裝于雙圓柱彈性環(huán)內(nèi)并由多條相近性能的彈性薄片條組裝成的桶形骨架作為光纖光柵振動傳感器基底的傳感結(jié)構(gòu)，建立了其理論模型，推導出這種結(jié)構(gòu)的數(shù)學模型，在理論上證實了這種結(jié)構(gòu)的可行性。
　　最后以設(shè)計的傳感器模型為依據(jù)，分析彈性材料的性能參數(shù)，選擇合適的彈性材料作為光纖光柵振動傳感器的襯底彈性元件。并將彈性元件與振動傳感器進行封裝。經(jīng)實驗驗證和對實驗數(shù)據(jù)分析得知該振動傳感器有很好的性能參數(shù)，經(jīng)流體在管道中的