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流体输送管道主动电场内检测物理机理及实现
| 论文题名： | 流体输送管道主动电场内检测物理机理及实现 |
| 关键词： | 主动电场定位;流体输送;管道内检测;物理机理 |
| 摘要： | 目前,传统的管道检测方法因自身原理等因素导致其面临一些技术难题。生物学者通过模拟弱电鱼在水下通过主动发出电场并利用该电场实现对物体的定位和捕食的原理提出一种能在液体中实现物体定位的方法。本文在此基础上提出一种能够进行管道堵塞和泄漏检测并对其实现位置定位的管道内检测方法。该课题主要研究工作一共分成以下四大部分: 1.分析了主动电场定位的工作原理并利用Maxwell15.0进行管道检测的建模并仿真。仿真结果表明:主动电场法能够实现对管道内部因堵塞和泄漏产生的特征信号进行捕捉和定位。从原理上论证了主动电场法能够对金属和非金属管道进行检测。 2.基于仿真可行性论证之后,模拟管道以电导率为3001?S?cm?的淡水为传输介质的堵塞和泄漏检测实验研究,实验研究的管材包括常用的两种材料PVC和无缝钢管。并以不同电气特性的有机玻璃和铜管作为对比实验,进行对比分析。实验结果显示主动电场能够很好地实现对金属管道和绝缘体管道内部的堵塞和泄漏进行检测。该法克服了现在一些方法不能对绝缘体管道进行检测的弊病,以及具有相对于传统定位方法有着高的定位精度特点。 3.为了考察系统的适应能力,根据不同的使用场景对该法进行了测试。为了检验该检测法在泥土掩埋环境下的实际性能,将其在泥土掩埋的环境中进行了测试。作为影响该法性能的关键性因素,为了考察管道内部传输介质的电导率对这种方法的影响,通过变换不同管道内部传输介质的电导率对主动电场法进行测试。测试结果表明,主动电场定位法能够在不同电导率环境中实现对堵塞和泄漏环境的特征信号捕捉并完成定位。 4.在根据实验研究的基础上,针对实验研究的数据提出了相关的定位算法,用以实现对管道内部的特征信号提取和特征信号的定位。 本文的提出了将主动电场定位法用于管道堵塞和泄漏的内检测上。在模拟管道堵塞和泄漏的基础上,设计出了一个用于管道检测的实验系统。并对不同材质的管道实现了管道内部堵塞和泄漏进行了实验研究。结果表明,主动电场定位法能够实现对管道的堵塞和泄漏进行检测和定位,为管道工业提供了一种新的管道检测思路和方法,并可克服目前管道检测方法面临的一些技术难题。 |
| 作者： | 何春秋 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 彭杰钢 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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