[实用新型]一种基于物联网的分布式管道超声测厚装置

说明书

本实用新型涉及超声测量技术领域，特别涉及一种基于物联网的分布式管道超声测厚装置，其特征是：包括：分布在管道(1)上的分布式超声测厚采集单元(2)，分布式超声测厚采集单元(2)通过无线(3)与现场信息处理单元(4)无线电连接，现场信息处理单元(4)通过公共通信网络(5)与中心上位机(6)网络电连接。本实用新型的目的在于提供一种能对管线进行同时多角度、多节点、全局壁厚监测的用于管道厚度三维状态超声监测系统，以解决现有管道单点监测，局部区域监测的问题。

技术领域

本实用新型涉及超声测量技术领域，特别涉及一种基于物联网的分布式管道超声测厚装置。

背景技术

随着我国能源需求的增长，油气运输量大幅度上升，管线运输在资源运输中起到了越来越重要的作用。大部分管线的外径较小，对运送的温度压力要求较高，在极端条件下容易引发管线破损、弯曲变形、泄露等管线结构问题。因此对于管道的厚度监测被尤为重视。

目前，国际上通常采用的是射线和超声测厚两大监测方法。射线测厚是将射线束聚焦后再穿过管道，在感光胶片或显示器上形成图像，再对图像进行分析，确定壁厚的变化情况。该方法要求严密防护射线对人体的伤害，同时也只能进行局部测厚。

传统的超声测厚利用声阻抗的改变，引起超声能量反射，通过测量一次回波和二次回波信号的间距来确定管道的壁厚，也只能对局部区域进行测厚。

目前没有一种针对管线进行同时多角度、多节点、全局壁厚监测的系统。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能对管线进行同时多角度、多节点、全局壁厚监测的用于管道厚度三维状态超声监测系统，以解决现有管道单点监测，局部区域监测的问题。

本实用新型的技术方案是：一种基于物联网的分布式管道超声测厚装置，其特征是：包括：分布在管道(1)上的分布式超声测厚采集单元(2)，分布式超声测厚采集单元(2)通过无线(3)与现场信息处理单元(4)无线电连接，现场信息处理单元(4)通过公共通信网络(5)与中心上位机(6)网络电连接。

所述的分布式超声测厚采集单元(2)的超声波发送换能器(207)和超声波接收换能器(208)沿管道(1)长度布置。

所述的分布式超声测厚采集单元(2)的超声波发送换能器(207)和超声波接收换能器(208)沿管道(1)长度缠绕布置。

所述的分布式超声测厚采集单元(2)的超声波发送换能器(207)和超声波接收换能器(208)沿管道长度按节段布置，每节三个，每节三个绕管道120度均匀分布，6-15个节组成一组，一组用于测量在该段的管道圆周的厚度分布。

所述的分布式超声测厚采集单元(2)包括电源供电电路(201)、超声波发射电路(202)、超声波接收电路(203)、信号调理电路(204)、2.4G通信模块(205)、STM32处理器(206)、超声波发送换能器(207)和超声波接收换能器(208)，STM32处理器(206)分别通过接口与超声波发射电路(202)、信号调理电路(204)、2.4G通信模块(205)电连接，超声波接收电路(203)通过信号调理电路(204)与STM32处理器(206)电连接，电源供电电路(201)供给超声波发射电路(202)、超声波接收电路(203)、信号调理电路(204)、2.4G通信模块(205)所需电源电压；超声波发射电路(202)、超声波接收电路(203)分别与超声波发送换能器(207)和超声波接收换能器(208)电连接。

所述的电源供电电路(201)采用隔离稳压模块PC4D10S，输出两部电压，一部分供给STM32处理器(206)，另一部分提供给50-100V的超声波发送换能器(207)电压，使超声波发送换能器(207)驱动电压和STM32处理器(206)的电压进行隔离。