[发明专利]基于声-超声的聚丙烯生产管道粉末粘附状态的检测方法

说明书

本发明公开了一种基于声‑超声的聚丙烯生产管道粉末粘附状态的检测方法，用于现场监测聚丙烯生产管道的粉末颗粒流通状态及运行安全。设计了聚丙烯生产管道粉末粘附状态的声‑超声检测系统，在管道上布置一个发射换能器两个接收换能器，通过激励和接收声‑超声信号，采用应力波因子评价模型，获取粉末粘附严重程度与声‑超声信号间的关系，实现粉末粘附状态的在线检测。本发明的技术效果在于，实现了聚丙烯生产管道粉末粘附状态的快速检测和评估，保障了聚丙烯生产管道传输效率和安全。

技术领域

本发明涉及一种粉末粘附状态的检测方法，特别涉及聚丙烯生产管道中的粉末粘附状态的无损定量评价方法。

背景技术

聚丙烯因具有密度小、成型加工性能好、耐热性好、无毒无味等优点而被广泛应用，但在其生产过程中，细小粉末易粘附在管道内壁形成粘附层或结块，极大影响粉末运输效率，且容易造成管道堵塞、粉末爆炸等运行安全问题，因此对聚丙烯粉末生产输送管道中的粉末粘附状态进行检测十分重要。

超声波检测是无损检测中的一种重要手段，已广泛应用于各领域工业产品检测，它能在不破坏工件结构及性能的前提下实现缺陷检测。其中，超声脉冲反射回波法在管壁沉积、堵塞检测中得到广泛应用，申请公布号US6470749，公布日为2002年10月29日的专利文献公开了一种管壁沉积物检测方法，通过超声脉冲回波法，基于回波信号的多普勒频移可确定沉积物外表面与管道内壁的距离，实现沉积物的有效测量，但该方法的检测效果易受管道结构及反射介质等的影响，检测效率及实时性较差，难以检测长距离管道。

为提高检测稳定性和效率，申请公布号US7607825，公布日为2009年10月27日的专利文献公开了一种锅炉沉积物检测方法，通过红外热成像检测方法，基于炉壁内表面的温度变化趋势可确定内壁沉积物的坐标，根据温度比较还可确定沉积物的厚度，但仍需改善对温差不大时的细节分辨能力，且仪器成本较高。申请公布号EP057796，公布日为2014年10月23日的专利文献公开了一种液体承载系统内部沉积物检测装置，通过脉冲回波法和双重装置检测，该装置可实现系统内部沉积物的高精度检测，但该系统需在承载系统内部布置多个传感器，检测成本高。2002年，Sokolkin等在论文《Use of Acoustic Emission inTesting Bottoms of Welded Vertical Tanks for Oil and Oil Derivatives》中提到，基于物理声学有限公司的声发射测试报告以及OAO SN-MNG的现场实验，开发了一种用于油罐沉积物的声发射检测技术，该技术可用于实现油罐底部条件的快速评估，但当前仍缺乏一种权威的方法来描述和解释其测试结果。

声-超声技术兼具普通超声检测及声发射检测技术优点，是一项可通过自主激励使构件表面及内部产生应力波，并实现构件整体性能评价的无损检测技术。与其他方法相比，声-超声检测对被测对象结构等因素不敏感，无需加载工件，检测效率高，且能够通过应力波因子等实现构件性能变化的定量评价。

本发明提出了一种基于声-超声的聚丙烯生产管道粉末粘附状态的检测方法，通过应力波因子模型实现了粉末粘附状态的量化评估，并实现工业现场中聚丙烯生产管道粉末粘附状态的在线监测。

发明内容

本发明目的在于提出一种可用于量化评估聚丙烯生产管道粉末粘附状态的检测方法。

本发明的技术方案是，一种基于声-超声的聚丙烯生产管道粉末粘附状态的检测方法，利用声-超声信号无损探测聚丙烯生产管道内部粉末粘附状态，最终实现粉末粘附状态的量化评估，特征在于：1.设计了声-超声检测系统，无需考虑管道结构影响，实现长距离聚丙烯生产管道的粉末粘附状态的评估，提高检测效率。2.搭建声-超声检测系统，采用一发射两接收的传感器布置方式，对结果进行实时对比验证并减少振动噪声对结果的影响，从而提升检测精度。3.构建应力波因子模型，分析并获取粉末粘附等级与应力波因子评价模型的关系，从而实现了粉末粘附状态的在线量化评估。所述检测方法具体包括以下步骤：