在煉化行業(yè),每年由于設備、管道的泄露,都會造成大量的火災、爆炸事故,從而產(chǎn)生嚴重的經(jīng)濟損失及人員傷亡。其原因主要是因為在煉油過程中使用的主要設備都是由金屬材料制成,而石油煉化過程中又會產(chǎn)生大量的硫、氯離子,遇水與金屬產(chǎn)生化學反應,造成金屬離子的流失使金屬容器、管道的壁厚減薄直至穿孔。尤其是近些年,大量劣質(zhì)原油的引進,更是加劇了在煉油過程中對設備、管道的腐蝕,造成事故頻發(fā),而一些高溫、高空等不易進行頻繁檢測的管線更是重中之重。故而對高溫、高空等金屬設備、金屬管道的實時監(jiān)測也成為行業(yè)研討會及相關機構的研究重點。本課題也是針對高腐蝕金屬管道的在線監(jiān)測方案的需求進行設計研究,提出解決方法。本課題是基于超聲波測厚原理,實現(xiàn)高腐蝕、高溫管道的實時在線厚度監(jiān)測,并對數(shù)據(jù)傳輸、軟件顯示等系統(tǒng)進行研究開發(fā)。本課題的研究主要分為四個部分:第一,高腐蝕管道在線超聲測厚的背景和意義,以及國內(nèi)外超聲測厚技術的發(fā)展情況。第二,超聲測厚系統(tǒng)的數(shù)學建模,建立數(shù)學模型,對組成傳感器主要部分的結構進行設計計算,確認技術可行性。以超聲測厚原理出發(fā),對影響關鍵參數(shù)的波源、傳播過程、聲阻抗等超聲波的特性進行分析研究。通過對系統(tǒng)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 超聲測厚技術發(fā)展和國內(nèi)外的研究狀況
    1.3 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 傳感器的設計開發(fā)
    2.1 引言
    2.2 厚度值的計算方法及公式
        2.2.1 厚度值的計算公式
        2.2.2 用于厚度值計算的脈沖波的設計
    2.3 波源的傳導分析和確定
        2.3.1 所用超聲波頻率的確定
        2.3.2 用于測厚的超聲波類型的確認
    2.4 影響超聲波測厚結果的計算分析
        2.4.1 聲速對系統(tǒng)測量的影響
        2.4.2 聲阻抗對系統(tǒng)測量的影響
    2.5 測厚系統(tǒng)流程的設計
    2.6 換能器的設計及分析
        2.6.1 振動模式的設計和選型
        2.6.2 帶寬的設計和選型
    2.7 波導桿的設計
        2.7.1 波導的結構
        2.7.2 利用波導的選型解決高溫環(huán)境的應用
    2.8 本章小結
第3章 超聲測厚系統(tǒng)軟硬件的設計
    3.1 引言
    3.2 硬件系統(tǒng)的設計
        3.2.1 單片機
        3.2.2 發(fā)射電路
        3.2.3 接收電路
        3.2.4 無線通訊
    3.3 軟件系統(tǒng)
        3.3.1 系統(tǒng)架構
        3.3.2 軟件界面
    3.4 本章小結
第4章 超聲測厚系統(tǒng)樣機實驗與分析
    4.1 引言
    4.2 樣機的組裝
        4.2.1 傳感器
        4.2.2 耦合結構
    4.3 信號收發(fā)
        4.3.1 測試過程
    4.4 數(shù)據(jù)精度及準確性
        4.4.1 安裝調(diào)試
        4.4.2 對比測試
        4.4.3 測量系統(tǒng)精度分析
    4.5 長周期運行及穩(wěn)定性
    4.6 本章小結
結論
參考文獻
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]Nanofillers modification of Epocast 50-A1/946 epoxy for bonded joints[J]. U.A.Khashaba,A.A.Aljinaidi,M.A.Hamed.  Chinese Journal of Aeronautics. 2014(05)
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博士論文
[1]典型石化設備局部腐蝕特征及腐蝕機理研究[D]. 胥聰敏.西安交通大學 2007
[2]油氣管道腐蝕失效預測及安全可靠性評估研究[D]. 張占奎.天津大學 2006

碩士論文
[1]高精度超聲波測距儀的研究設計[D]. 王瑩.華北電力大學（北京） 2006



本文編號：3179956