[发明专利]一种管道超声波衰减检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种管道超声波衰减检测系统及方法，所述系统包括：超声波发射探头、通过信号线与所述超声波发射探头连接的超声波信号发生器、超声波接收器，其中，所述超声波探头位于所述管道内；所述超声波探头发射的超声波穿过所述管道后形成的超声波频谱范围位于所述超声波接收器的工作带宽范围内。应用本发明实施例可以使针对管道的超声波衰减测量结果更准确。

技术领域

本发明涉及一种管道检测方法及装置，更具体涉及一种管道超声波衰减检测系统及方法。

背景技术

自来水管网和石油管网等物料运输管道作为基础性工程设施，是城市生命线的重要组成部分，对稳定城市经济社会发展和保证居民生活水平具有不可或缺的作用。然而，管道泄漏时有发生，不仅带来重大的经济损失，而且污染环境，严重时甚至会危及人民生命安全。然而自来水管网和石油管网等多数置于地下，在城市地下管网的日常运行管理中，需要借助于管道内移动检测器或示踪装置对地下管道进行状态检测。由于这些仪器或装置工作于地下管道内部，且沿着管道移动，地面上的工作人员无法获知其在管道内的具体位置。超声波因其具有良好的传播性和穿透性，可被用作对管道内的检测器件进行定位测距的介质载体。然而，超声波在物料管道，尤其是液体管道内传播时会产生衰减，其衰减特性会直接影响管道内检测器件的定位距离，从而产生定位盲区。为了减少液体管道内移动检测器或装置的定位盲区，提高定距离和精度，需要对超声波在液体管道内的衰减特性进行检测。

目前，针对超声波衰减检测与实验研究是基于经典的频谱比法，所采用的检测系统是“自发自收”模式。超声波在液体运输管道内部传播过程中，由于管道内物料的流动，会产生超声波信号的频移现象。另外，超声波会在管道内壁和管道连接处产生多次反射与折射，最终形成较为复杂的、含有多种频率的机械波。由于检测系统接收的超声波信号的频率存在多个频率谱，在应用频谱比法的过程中不能进行全部频率谱的比较，进而导致针对管道的超声波衰减测量结果不准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种管道超声波衰减检测系统及方法，以使针对管道的超声波衰减测量结果更准确。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明实施例提供了一种管道超声波衰减检测系统，所述系统包括：超声波发射探头、通过信号线与所述超声波发射探头连接的超声波信号发生器、超声波接收器，其中，

所述超声波探头位于所述管道内；

所述超声波探头发射的超声波穿过所述管道后形成的超声波频谱范围位于所述超声波接收器的工作带宽范围内。

可选的，所述系统还包括固定于管道内的信号线绕轴；

所述信号线的首端连接在所述超声波信号发生器上，所述信号线的穿过所述管道侧壁，并分匝缠绕于所述信号线绕轴上，所述信号线的末端连接在所述超声波发射探头上。

可选的，所述信号线通过密封圈与所述管道连接。

可选的，所所述超声波接收器设置于，所述超声波发射探头沿所述管道内物料运输方向运动的路径上。

可选的，所述系统还包括：数据采集仪以及上位机，其中，

所述数据采集仪，用于根据所述超声波接收器所接收的信号进行采样处理；

所述上位机，用于根据所述数据采集仪采集的采样信号进行拟合处理。

本发明实施例还提供了基于上述任一种管道超声波衰减检测方法，所述方法包括：

针对管道上每一个设定点，在超声波发射探头运动到所述设定点后，获取所述设定点对应的超声波信号；

根据所述超声波信号，利用峰值检测法获取所述采样信号中包含的峰值点的幅值以及所述峰值点对应的时刻；