管道超聲導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：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內容以外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果，也不包含為獲得江蘇大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名：素砧摯毛加I 哆年∥月目日江蘇大學專業(yè)學位碩士學位論文摘 要管道運輸在化

2、工、天然汽、石油等工業(yè)領域應用廣泛、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和環(huán)境破壞，對管道進行安全檢測確保其質量是減少管道事故的有效措施。與傳統(tǒng)的無損檢測技術相比，超聲導波檢測技術具有單次檢測距離遠、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。研究導波的特征提取及信號處理技術，實現(xiàn)對管道缺陷的快速準確識別與評估，對提前發(fā)現(xiàn)缺陷、維護管道安全運行具有重要意義

3、。本文對采集的管道結構和管道缺陷導波信號進行了檢測試驗，對其特征參數(shù)進行了提取與分析，建立了包括管道缺陷導波信號特征參數(shù)在內的數(shù)據庫，編制了管道缺陷導波信號分析軟件，建立了管道缺陷導波信號分析系統(tǒng)，運用該系統(tǒng)對管道狀況進行判斷評估，主要工作與結果分為以下幾點：( 1 ) 建立了管道導波檢測試驗系統(tǒng)，針對多種管道結構和缺陷進行試驗并采集了大量的檢測數(shù)據。( 2 ) 分析了管道結構、管道缺陷信號，設計了對稱．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構、管道缺陷回波信號三維輪廓圖，研究了管道導波的衰減情況，發(fā)現(xiàn)了頻率在4 0 ．1 2 0 k H z時導波衰減程度先減弱后變強并在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)、頻域半高寬在內的不同缺陷信號的特征參數(shù)，繪制了管道結構、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在規(guī)律。(

5、3 ) 使用S Q L S e r v e r2 0 1 2 設計并創(chuàng)建了包括管道缺陷特征在內的管道導波數(shù)據庫，開發(fā)以管道檢測技術的研究與應用為目的的M a t l a b 程序。( 4 ) 構建了B P 神經網絡并編寫M a t l a b 程序，調用S Q L S e r v e r 數(shù)據庫中的導波檢測信號的特征參數(shù)對運行管道狀態(tài)進行了判斷評估研究。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