[发明专利]一种检测油管接头密封性的方法、装置及设备有效
申请号: | 202110485527.8 | 申请日: | 2021-04-30 |
公开(公告)号: | CN113203523B | 公开(公告)日: | 2022-07-01 |
发明(设计)人: | 樊建春;韩婷;田春萌;黄宝鑫;高富民;赵坤鹏;刘祥元;杨云朋;张经纬;王雅杰;杨思齐;王彦然 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(北京) |
主分类号: | G01M3/00 | 分类号: | G01M3/00;G01M3/24 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人: | 谢层层;周达 |
地址: | 102249*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 检测 油管 接头 密封性 方法 装置 设备 | ||
1.一种检测油管接头密封性的方法,其特征在于,包括:
获取油管接头上扣前后密封面上每个测点的声信号;其中,所述声信号由超声相控阵探头采集;其中,所述超声相控阵探头具有多阵元,发射多条波束覆盖密封面轴向长度;所述超声相控阵探头采集声信号时,包括:对超声相控阵探头楔块作曲面处理,使超声相控阵探头楔块贴合在接箍外壁预设标记处;
获取油管接头上扣前后接箍外壁上每个测点的磁信号;其中,所述磁信号由磁记忆探头采集;
根据所述油管接头上扣前后密封面上每个测点的声信号,获得所述油管接头密封面的接触应力分布信息;
根据所述油管接头上扣前后接箍外壁上每个测点的磁信号,获得所述油管接头螺纹段的应力分布信息;
基于所述油管接头密封面的接触应力分布信息和所述油管接头螺纹段的应力分布信息,确定对所述油管接头密封性的检测结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述油管接头上扣前后密封面上每个测点的声信号,获得所述油管接头密封面的接触应力分布信息,包括:
从所述声信号中提取油管接头上扣前后密封面上每个测点的回波信号;
根据每个测点对应的回波信号,确定每个测点对应的反射系数;
基于反射系数与接触应力的预设关系,确定所述密封面上每个测点对应的接触应力;
基于每个测点对应的接触应力,获得所述油管接头密封面的接触应力分布信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述反射系数与接触应力的预设关系通过下述方式确定:
根据密封面接触条件,设置接触试样对;
向所述密封面施加法向接触载荷,利用所述超声相控阵探头采集所述接触试样对在不同压力作用下的回波信号;
基于所述接触试样对在不同压力作用下的回波信号,获得不同压力对应的反射系数;
对不同压力对应的反射系数进行拟合,获得反射系数与接触应力的预设关系。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述油管接头上扣前后接箍外壁上每个测点的磁信号,获得所述油管接头螺纹段的应力分布信息,包括:
根据所述油管接头上扣前后接箍外壁上每个测点的磁信号,计算接箍外壁上每个测点对应的磁场强度变化量;
基于每个测点对应的磁场强度变化量,计算所述磁记忆探头在所述密封面上所有测点的磁场强度变化量的均值;
根据所述油管接头密封面的接触应力分布信息,计算所述磁记忆探头在所述密封面上所有测点的接触应力的均值;
基于接箍外壁上每个测点对应的磁场强度变化量、所述磁记忆探头在所述密封面上所有测点的磁场强度变化量的均值以及所述磁记忆探头在所述密封面上所有测点的接触应力的均值,确定接箍外壁上每个测点对应的应力;
基于接箍外壁上每个测点对应的应力,获得所述油管接头螺纹段的应力分布信息。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于接箍外壁上每个测点对应的磁场强度变化量、所述磁记忆探头在所述密封面上所有测点的磁场强度变化量的均值以及所述磁记忆探头在所述密封面上所有测点的接触应力的均值,确定接箍外壁上每个测点对应的应力,包括:
根据下述公式确定接箍外壁上每个测点对应的应力:
其中,Pm[i,j]表示接箍外壁上坐标为[i,j]的测点对应的应力,ΔHm[i,j]表示接箍外壁上坐标为[i,j]的测点对应的磁场强度变化量,Em(P)表示磁记忆探头在密封面上所有测点的接触应力的均值,Em(ΔH)表示磁记忆探头在密封面上所有测点的磁场强度变化量的均值,下标m表示第m个磁记忆探头,[i,j]表示测点坐标。
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