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在役管道X射线检测装置运行稳定性分析及其控制
| 论文题名： | 在役管道X射线检测装置运行稳定性分析及其控制 |
| 关键词： | 在役管道;管道检测;X射线检测装置;运行稳定性;分布式控制系统;PLC控制 |
| 摘要： | 传统管道检测方法是当今世界石油工业管道寿命检测最常用的手段之一，它被用无损检测来定义——即漏磁通法、超声波法、热成像法、涡流检测法、X 射线法和 THz法。因此，在上述方法中结合现代控制技术和直观成像技术对在役管线实现科学评价是当前石油工业重要命题。 本文的主要内容是根据现场检测实际，以及线阵式X射线探测器扫描方式为特点，设计出一台新型的在役管道X射线检测装置。 文中首先对线阵式X射线探测器和X射线发生器在外管道实现直接检测机构作出设计和稳定性分析，这是在役管道X射线检测装置能否实用于工程的关键。机构由运动小车、X射线发生器和探测器、夹紧装置四部分组成。其中运动小车是运动的主体，它通过可调速电机与万向节机构拖动履带轮带动检测小车在被检测管道的外管壁行走，能平稳地运行在一定管径范围的管道上是本课题研究的重要内容之一。X射线探测器与发生器是检测管道的信号源与接收器，在检测小车上它们的运行平稳性是控制检测精度的关键。因而，支架在车体上方的轴向平台上移动、实现多点检测、夹紧装置提供充分夹紧力等都是本课题研究的重点。为了确保检测过程中X射线发生器和探测器的定位精度以及最终的图像质量和缺陷检测精度，本文对机构的稳定性进行了静态和动态分析，求出了机构可倾斜角度的稳定域，为机构准确定位时提供可靠依据。 控制系统是整个检测装置能够完成正确检测的重要保证。本文采用“上位(PC+MCGS)+CAN总线+下位PLC”的分布式控制系统，上位机 MCGS组态软件以其优良的性能和方便的操作为现场工作人员提供良好的人机界面；下位机选用三菱FX系列PLC为现场控制单元；以CAN总线为上位机和下位机的数据传输方式。从而实现了对机构中步进电机、气缸等现场元件的控制要求，该系统具有参数输入、显示、远程控制等功能。 通过对检测机构运行稳定性分析、与管道适应性研究、控制系统的设计，验证了此检测装置在实际工程中的可行性。 |
| 作者： | 张晓慧 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 原培新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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