管道超声波在线测厚设备的研发与应用
石油化工行业常因腐蚀问题致使工艺管道均匀减薄或腐蚀穿孔，由于很多管道内介质为高温、高压、易燃易爆的危险品，管道的破损会使物料泄漏发生火灾和爆炸，因此对管道壁厚的监检测尤为重要。本文研发了一套高温管道超声波在线测厚设备，用于实时在线定点监测管壁厚度，本文的研究内容主要包括: (1)了解国内外现有的腐蚀监检测手段，研究了腐蚀探针、腐蚀挂片、pH值探针等的工作原理; (2)深入研究了超声波的物理特性，给出声压、声强、折射率、反射率等的定义和计算公式，研究了利用逆压电效应激励压电晶片产生超声波的机理; (3)研发了一套基于MAXQ7667的硬件部分，其中该硬件包括:超声波发射电路、超声波接收电路、无线发射接口、温度补偿处理电路。 (4)为了满足在线测量的目的，设计了一根导波杆和一套固定装置，设计完成后在国内某石化对固定装置的稳定性进行了现场测试，证明其满足设计要求。用ANSYS软件模拟导波杆一端接触320℃管道的温度分布，为减小温度对导波杆的影响，研究了热电偶的原理及其应用，将热电偶测温模块添加到整体设计中，选择MAX6675模块对K型热电偶数据处理和冷端补偿; (5)为实现无线数据传输功能，研究了国内外无线传输的现状，选择基于IEEE802.15.4标准的Wireless HART协议作为无线传输协议。
超声波;在线测厚;导波杆;无线传输;管道腐蚀
北京化工大学
硕士
安全科学与工程
刘文彬
2015
中文
TE973.6
75
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）