管道超聲導(dǎo)波檢測信號的分析與識別評估研究.pdf

1、獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容以外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果，也不包含為獲得江蘇大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：素砧摯毛加I 哆年∥月目日江蘇大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘 要管道運(yùn)輸在化

2、工、天然汽、石油等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛、作用突出，但由管道老化、腐蝕等引發(fā)的管道事故往往會帶來一定程度的資源浪費(fèi)和環(huán)境破壞，對管道進(jìn)行安全檢測確保其質(zhì)量是減少管道事故的有效措施。與傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)相比，超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)具有單次檢測距離遠(yuǎn)、檢測效率高等諸多優(yōu)勢，尤其是不需要大面積開挖或剝離管道防腐層，在長管道檢測過程中優(yōu)勢突出。研究導(dǎo)波的特征提取及信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對管道缺陷的快速準(zhǔn)確識別與評估，對提前發(fā)現(xiàn)缺陷、維護(hù)管道安全運(yùn)行具有重要意義

3、。本文對采集的管道結(jié)構(gòu)和管道缺陷導(dǎo)波信號進(jìn)行了檢測試驗，對其特征參數(shù)進(jìn)行了提取與分析，建立了包括管道缺陷導(dǎo)波信號特征參數(shù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)庫，編制了管道缺陷導(dǎo)波信號分析軟件，建立了管道缺陷導(dǎo)波信號分析系統(tǒng)，運(yùn)用該系統(tǒng)對管道狀況進(jìn)行判斷評估，主要工作與結(jié)果分為以下幾點：( 1 ) 建立了管道導(dǎo)波檢測試驗系統(tǒng)，針對多種管道結(jié)構(gòu)和缺陷進(jìn)行試驗并采集了大量的檢測數(shù)據(jù)。( 2 ) 分析了管道結(jié)構(gòu)、管道缺陷信號，設(shè)計了對稱．非對稱模態(tài)算法，編寫了M a t

4、 l a b程序比較了對稱．非對稱曲線之間的波形特征差異；繪制了在一定頻率范圍的管道結(jié)構(gòu)、管道缺陷回波信號三維輪廓圖，研究了管道導(dǎo)波的衰減情況，發(fā)現(xiàn)了頻率在4 0 ．1 2 0 k H z時導(dǎo)波衰減程度先減弱后變強(qiáng)并在1 0 0 k H z 附近時衰減最弱；提取了包括峰度系數(shù)、偏度系數(shù)、變異系數(shù)、熵值、小波能量系數(shù)、頻域半高寬在內(nèi)的不同缺陷信號的特征參數(shù)，繪制了管道結(jié)構(gòu)、管道缺陷的特征曲線，分析了不同缺陷信號波形特征差異及內(nèi)在規(guī)律。(

5、3 ) 使用S Q L S e r v e r2 0 1 2 設(shè)計并創(chuàng)建了包括管道缺陷特征在內(nèi)的管道導(dǎo)波數(shù)據(jù)庫，開發(fā)以管道檢測技術(shù)的研究與應(yīng)用為目的的M a t l a b 程序。( 4 ) 構(gòu)建了B P 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并編寫M a t l a b 程序，調(diào)用S Q L S e r v e r 數(shù)據(jù)庫中的導(dǎo)波檢測信號的特征參數(shù)對運(yùn)行管道狀態(tài)進(jìn)行了判斷評估研究。研究表明，頻率范圍對識別的精度的影響較大，頻率范圍在9 0 ．1 0 5 k H z