長輸油氣管道漏磁內(nèi)檢測技術

序1
序2
前言
第1章管道漏磁內(nèi)檢測基礎知識1
1.1管道基本概念1
1.2長輸油氣管道腐蝕及其防護1
1.3管道漏磁內(nèi)檢測技術的發(fā)展狀況2
1.4漏磁檢測原理4
1.4.1缺陷漏磁場的形成機理4
1.4.2缺陷漏磁場的分布6
1.5漏磁檢測的磁化技術7
1.5.1磁化方式7
1.5.2磁化強度的選擇7
1.6漏磁場信號的測量8
1.6.1基本要求8
1.6.2磁測量元件9
第2章管道漏磁內(nèi)檢測系統(tǒng)11
2.1管道漏磁內(nèi)檢測技術11
2.2管道漏磁內(nèi)檢測系統(tǒng)概述11
2.2.1管道漏磁內(nèi)檢測系統(tǒng)的基本組成11
2.2.2管道漏磁內(nèi)檢測系統(tǒng)的特點12
2.2.3管道漏磁內(nèi)檢測裝置的要求13
2.2.4管道漏磁內(nèi)檢測裝置的技術指標13
2.3管道漏磁內(nèi)檢測裝置機械設計14
2.3.1總體機械結(jié)構(gòu)14
2.3.2部件功能14
2.4檢測裝置的可靠性工藝17
2.4.1裝置的密封及耐壓工藝17
2.4.2檢測裝置的耐溫及耐油工藝18
2.4.3消除影響被測磁場分布因素的工藝措施19
第3章管道軸向勵磁漏磁內(nèi)檢測技術20
3.1管道軸向勵磁方式檢測原理20
3.2管道軸向勵磁漏磁檢測信號特征及影響因素20
3.2.1漏磁信號特征量的定義與提取21
3.2.2缺陷長度對漏磁信號的影響22
3.2.3缺陷深度對漏磁信號的影響24
3.2.4傳感器提離值對漏磁信號的影響26
3.2.5磁化器提離值對漏磁信號的影響28
3.2.6共同發(fā)生提離值對漏磁信號的影響29
3.2.7不同類型提離值對漏磁信號的影響30
3.2.8焊縫對漏磁信號的影響31
3.2.9檢測器運行速度對漏磁信號的影響32
3.3軸向勵磁實驗結(jié)果及分析33
3.3.1不同類型缺陷的對比33
3.3.2不同寬度缺陷的對比35
3.3.3不同深度缺陷的對比35
3.3.4不同長度缺陷的對比37
3.3.5螺旋焊縫信號分析39
第4章管道周向勵磁漏磁內(nèi)檢測技術41
4.1管道周向勵磁檢測方法的檢測原理41
4.2磁化系統(tǒng)優(yōu)化設計42
4.2.1磁化器結(jié)構(gòu)42
4.2.2等效磁回路44
4.2.3磁回路計算程序設計45
4.2.4永磁體參數(shù)46
4.3管道周向勵磁漏磁檢測信號特征及影響因素48
4.3.1漏磁信號及其特征量定義48
4.3.2缺陷距磁極的距離對漏磁信號的影響49
4.3.3缺陷深度對漏磁信號的影響54
4.3.4缺陷周向?qū)挾葘β┐判盘柕挠绊?6
4.3.5缺陷軸向長度對漏磁信號的影響58
4.4 缺陷參數(shù)定量化研究60
4.4.1多元回歸分析理論61
4.4.2缺陷寬度的量化61
4.4.3缺陷長度的量化61
4.4.4缺陷深度的量化62
第5章管道磁記憶應力內(nèi)檢測技術63
5.1力-磁耦合模型的建立63
5.2力-磁耦合關系的計算64
5.2.1力-磁耦合關系的計算方法64
5.2.2力-磁耦合關系基態(tài)特性計算64
5.2.3計算結(jié)果與討論65
5.3磁記憶效應影響因素的研究68
5.3.1摻雜效應的影響68
5.3.2晶格畸變的影響69
5.3.3外界磁場作用的影響70
第6章漏磁內(nèi)檢測器速度控制技術71
6.1氣體管道的結(jié)構(gòu)特點71
6.2內(nèi)檢測器與加速度計72
6.3加速度控制系統(tǒng)模型72
6.3.1水平直管道中的加速度控制系統(tǒng)模型72
6.3.2坡道上升管道中的加速度控制系統(tǒng)模型74
6.3.3坡道下降管道中的加速度控制系統(tǒng)模型75
6.3.4垂直上升管道中的加速度控制系統(tǒng)模型75
6.3.5垂直下降管道中的加速度控制系統(tǒng)模型76
6.4控制算法介紹76
6.4.1PID控制76
6.4.2模糊邏輯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)77
6.4.3T-S模糊模型78
6.5速度控制器設計79
6.5.1PI速度控制器79
6.5.2T-S模糊模型確定PI速度控制器的參數(shù)81
6.6仿真計算83
第7章管道慣性測繪內(nèi)檢測技術84
7.1管道慣性測繪內(nèi)檢測技術基礎84
7.1.1慣性技術概述84
7.1.2管道慣性測繪技術的發(fā)展86
7.1.3管道慣性測繪內(nèi)檢測的工程解決方案87
7.2管道慣性測繪內(nèi)檢測關鍵技術88
7.2.1參考坐標系及坐標轉(zhuǎn)換方法88
7.2.2捷聯(lián)慣性導航技術92
7.2.3捷聯(lián)慣性導航初始對準算法99
7.2.4捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的卡爾曼濾波方程101
7.2.5捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)/里程輪組合導航系統(tǒng)的信息融合109
7.2.6管道地理坐標的終止點校正算法111
7.2.7磁標記在長輸管道內(nèi)檢測中的應用114
7.2.8IMU傳感器原始數(shù)據(jù)去噪效果的評價方法117
7.3管道慣性測繪內(nèi)檢測典型工程實驗118
7.3.1實驗系統(tǒng)概述118
7.3.2典型實驗及簡要分析119
第8章管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)處理方法127
8.1基于FPGA的多通道高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)127
8.1.1現(xiàn)場可編程邏輯門陣列（FPGA）的特點和設計流程127
8.1.2基于FPGA的多通道高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述131
8.1.3系統(tǒng)硬件設計132
8.2數(shù)據(jù)壓縮方法135
8.2.1數(shù)據(jù)壓縮方法分析135
8.2.2編碼的基本理論和實現(xiàn)方法138
8.2.3管道漏磁檢測數(shù)據(jù)的檢測無損壓縮方法146
8.2.4壓縮算法的FPGA實現(xiàn)152第9章管道漏磁內(nèi)檢測缺陷量化方法155
9.1漏磁內(nèi)檢測中的正問題和反問題155
9.2多變量統(tǒng)計分析方法156
9.2.1曲線擬合基本理論156
9.2.2管道漏磁曲線擬合的MATLAB實現(xiàn)159
9.2.3共軛梯度迭代法在管道漏磁內(nèi)檢測缺陷量化中的應用163
9.3神經(jīng)網(wǎng)絡量化方法168
9.3.1BP神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)及算法168
9.3.2基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的缺陷量化170
9.4支持向量機量化方法171
9.4.1支持向量機基礎理論171
9.4.2LIBSVM支持向量機工具179
9.4.3支持向量機缺陷量化179
第10章管道漏磁內(nèi)檢測工程項目的實施182
10.1內(nèi)檢測器檢測作業(yè)182
10.1.1檢測前的準備工作182
10.1.2內(nèi)檢