基于远场涡流理论的管道缺陷仿真及测量方法研究

发布时间：2021-05-19 16:12

　　石油套管是用来支撑油井的钢管,是保障石油正常运输的基础,在石油生产中有着不可或缺的地位。受各种复杂环境的影响,石油套管很容易出现腐蚀损坏,从而影响石油生产运输,造成经济损失。因此及时对石油套管进行检测评估,对石油的安全生产有着重大的意义。本文基于涡流检测理论,通过将多频涡流检测技术与远场涡流检测技术相结合,提出多频远场涡流检测方法。通过对检测信号的特征以及实际测量分辨率等影响因素进行分析。根据检测信号的特点,对几种信号相位差检测方法进行对比分析,选取数字相敏检波法检测相位差。并根据检测原理设计检测模型,通过仿真软件COMSOL对检测模型进行仿真,模拟管道检测环境。同时针对涡流检测的特点,设计了涡流检测测量方法。根据检测信号的特点,分析了信号数据校正问题,提出了检测信号空气校正处理流程。通过对实际测量环境分析,选取中值滤波、小波变换、形态学滤波等方法进行仿真,并对滤波效果进行分析,还原仿真信号。根据检测流程的要求,针对检测信号会出现主伪峰信号的问题,通过建立基于检测信号的盲源分离模型,提出使用非负矩阵分解法解决主伪峰信号分离的问题,通过选取合理的约束条件对检测信号进行分离,并通过仿真实验... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景及意义
    1.2 国内外研究历史及现状
    1.3 本文主要研究内容及工作
第二章 远场涡流检测技术原理及仿真
    2.1 多频远场涡流检测技术
        2.1.1 远场涡流检测技术原理
        2.1.2 多频远场涡流检测信号特征
        2.1.3 多频远场涡流检测技术的特点
    2.2 多频远场涡流检测模型设计
    2.3 相位差检测方法
        2.3.1 测量分辨率分析
        2.3.2 常用相位差测量方法
        2.3.3 测相法优缺点分析
    2.4 基于有限元分析仿真模型设计
        2.4.1 远场仿真模型流程设计
        2.4.2 仿真参数及网络划分
        2.4.3 仿真结果分析
    2.5 本章小结
第三章 多频涡流检测测量方法研究
    3.1 数据处理流程
    3.2 数据校正处理
    3.3 数据去噪处理
        3.3.1 中值滤波
        3.3.2 小波阈值去噪
        3.3.3 形态学滤波
    3.4 基于盲源分离消除伪峰
        3.4.1 伪峰产生原理
        3.4.2 单通道盲源分离模型
        3.4.3 非负矩阵分解主伪峰信号
        3.4.4 实验仿真及分析
    3.5 本章小结
第四章 远场涡流仿真与测量的实验电路设计
    4.1 电路总体需求分析与框架设计
    4.2 远场涡流检测电路设计
        4.2.1 信号激励电路设计
        4.2.2 信号接收电路设计
    4.3 实验电路调试与测试
    4.4 本章小结
第五章 实验验证与结果分析
    5.1 管道测量方法实验验证与结果分析
    5.2 信号测量方法实验验证与结果分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析石油运输安全防护管理的重要性[J]. 王勇.  化工管理. 2018(12)
[2]石油套管管体刺漏失效分析[J]. 潘志勇,宋生印,张树茂,王建军,王建东,刘心可,李孝军.  机械工程材料. 2014(02)
[3]套管检测技术研究进展[J]. 杨旭,刘书海,李丰,张仕民,王文明.  石油机械. 2013(08)
[4]我国特种设备检测技术的现状与展望[J]. 丁守宝,刘富君.  中国计量学院学报. 2008(04)
[5]套损检测新技术[J]. 张向林,刘新茹,郭云.  地球物理学进展. 2008(05)
[6]油田套管损伤的治理技术研究[J]. 张全胜.  石油矿场机械. 2008(06)
[7]远场涡流无损检测技术的发展与应用[J]. 严舒.  石油科技论坛. 2008(03)
[8]我国油气开发监测技术进展[J]. 张向林,刘新茹,李健,卢涛.  地球物理学进展. 2007(04)
[9]油田油水井套管损坏预测方法综述[J]. 黄小兰,刘建军,杨春和,周辉.  新疆石油学院学报. 2004(04)
[10]电磁(涡流)检测技术现状及发展趋势[J]. 林俊明.  航空制造技术. 2004(09)

硕士论文
[1]脉冲涡流检测系统的设计与研究[D]. 张斌强.南京航空航天大学 2009



本文编号：3196058