压力管道泄漏的超声检测研究

发布时间：2017-04-06 20:13

  本文关键词：压力管道泄漏的超声检测研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 天然气因为其热值高,排放污染相比较而言比较少,可以成为煤的代替能源,对于我国的自然环境也能起到比较好的保护作用。随着西气东输工程的建成投产,从西部地区到东部地区建成了几千公里的输气管路,输气管路的安全问题则成为了保证天然气正常运输的重要环节。因此管路泄露时能够在尽量短的时间内完成泄露点探测与定位成为重要的方面。本课题所涉及的主要目标为当天然气管输气管路发生泄露时,能够实现对埋在土层以下的天然气管路泄露点精确定位。在方案选择时采用的为被动式超声波检测设备以实现对泄露点的远距离无损探测。并进行了爆炸性环境中仪表的安全性设计。 本文所涉及的技术主要为研究高背景噪声环境下的由天然气管路泄漏出来的超声信号的提取方法,采用超声波传感器阵列实现超声信号的采集,在模模拟放大电路采用了以结型场效应管为放大管的小信号放大电路、LC选频放大电路及可编程运算放大电路实现信号的放大。信号的数字处理部分采用新型的DSP芯片TMS320F2812进行信号的数字带通滤波、频谱分析及相关分析,以实现对于泄漏点的精确定位。为保证获取信号的可靠性,在设计中采用了40KHz和25KHz两种不同的超声波传感器实现信号采集和处理。
【关键词】：压力管道 泄漏 超声 数字信号处理 DSP
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH878.2
【目录】：

• 摘要6-7
• 英文摘要7-8
• 第一章 绪论8-9
• 1.1 课题的来源8
• 1.2 本论文的主要工作8
• 1.3 超声泄露检测仪的应用前景8-9
• 第二章 方案论述9-16
• 2.1 声学原理9-10
• 2.2 超声波传感器管道泄露机理10-12
• 2.2.1 超声换能器10-11
• 2.2.2 管道泄露机理11-12
• 2.3 仪器设计方案介绍12-16
• 第三章 模拟电路部分的电路设计16-27
• 3.1 超声换能器电路设计16-17
• 3.2 前置放大电路设计17-19
• 3.3 LC 选频放大19-21
• 3.4 ISPPAC10 放大21-24
• 3.5 转换电路中电阻电容的选型24-27
• 第四章 数字信号处理部分电路设计27-37
• 4.1 数字信号处理芯片选型27-28
• 4.2 DSP原理及结构概述28-29
• 4.3 TMS320F28x系列DSP体系结构29-34
• 4.3.1 中央处理单元CPU29-30
• 4.3.2 多总线结构30
• 4.3.3 存储器映射30-32
• 4.3.4 中断系统32-34
• 4.4 DSP硬件电路设计34-36
• 4.4.1 上电电路与晶体振荡器设计34-36
• 4.4.2 RS-232 总线接口设计36
• 4.5 人机对话通道设计36-37
• 第五章 数字信号处理部分的软件设计37-49
• 5.1 DSP软件设计简介37
• 5.2 本系统DSP软件部分概述37-47
• 5.2.1 AD采样部分设计及实现37-40
• 5.2.2 数字滤波部分设计及实现40-42
• 5.2.3 频谱分析部分设计及实现42-45
• 5.2.3.1 离散傅里叶变换的谱分析基本原理42-44
• 5.2.3.2 基于FFT运算的软件实现44-45
• 5.2.4 信号的功率谱及相关分析的设计45-46
• 5.2.5 其它的泄露信号检测方法的研究46-47
• 5.3 串口通讯部分软件设计47-48
• 5.4 软件流程图48-49
• 第六章 仪器的安全性设计49-50
• 第七章 仪器的电磁兼容性设计50-52
• 总结与展望52-53
• 致 谢53-54
• 参考文献54-55
• 附 录55

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李俊杰;王宏伟;王俊生;;基于DSP和LabVIEW的飞机气密性检测系统[J];仪表技术与传感器;2010年11期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 聂家谊;汽车鼓式制动器轮缸检测系统研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

2 张禄;基于水中听音给水管道泄漏检测技术的研究[D];沈阳工业大学;2009年

3 李爽;管壁缺陷的电磁超声检测技术实验研究[D];北京化工大学;2010年

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本文编号：289583