油气管道系统是现代社会和国民经济中十分关键的传输系统.目前对管道的制作,管线的设计、安装和运行都有严格的标准及规范,但由于管道自身的腐蚀、材料老化、自然界或人为因素产生的地理环境变迁,都可能造成管线损坏,发生油、气泄漏,造成严重的经济损失和环境污染.因此,管道的在线无损检测是当前十分重要的研究课题.

　　目前主要的管道无损检测技术有漏磁、超声、涡流和摄像等方法,其中漏磁爬行器开发得最早,它对裂纹有很高的鉴别率,但难以精确测定腐蚀的缺陷深度,也不能用于非铁磁材料的管道检测.因此,能精确测量缺陷深度的超声爬行器成为被关注的热点.目前已开发了用于输油管线检测,以清管器为载体的超声爬 行器(pigging system)[2],但对于输气管线的检测,超声换能器与管壁之间的声耦合,成为急需克服的关键问题.

　　在管道内爬行的超声轮式换能器是解决声耦合的可能途径,本文在导出柱坐标下多层媒质中波传播的传输矩阵表达式的基础上,对轮式超声换能器进行理论和实验研究,并自行设计和研制了超声波管道爬行器,对PVC管道外壁的人造缺陷进行了实验检测,证实了该技术的有效性.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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