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基于脉冲电火花的管道内涂层破损点检测系统

李岩 梁桂海 刘峰 陈安德 李成龙 王亮 田力 郭亮 周文杰

李岩,梁桂海,刘峰,等. 基于脉冲电火花的管道内涂层破损点检测系统[J]. 计量科学与技术,2021, 65(7): 51-56 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0012
引用本文: 李岩,梁桂海,刘峰,等. 基于脉冲电火花的管道内涂层破损点检测系统[J]. 计量科学与技术,2021, 65(7): 51-56 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0012
LI Yan, LIANG Guihai, LIU Feng, CHEN Ande, LI Chenglong, WANG Liang, TIAN Li, GUO Liang, ZHOU Wenjie. Detection System for Damaged Points of Pipeline Inner Coating Based on Pulsed Electric Spark[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(7): 51-56. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0012
Citation: LI Yan, LIANG Guihai, LIU Feng, CHEN Ande, LI Chenglong, WANG Liang, TIAN Li, GUO Liang, ZHOU Wenjie. Detection System for Damaged Points of Pipeline Inner Coating Based on Pulsed Electric Spark[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(7): 51-56. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0012

基于脉冲电火花的管道内涂层破损点检测系统

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.0012
详细信息
    作者简介:

    李岩(1985-),中国石油长庆油田公司工程师,邮箱:liyan1_cq@petrochina.com.cn

    通讯作者:

    郭亮(1981-),中国石油大学(华东)控制科学与工程学院副教授,研究方向:基于脉冲高压的热声成像系统研究、基于多物理场耦合的微波诱导成像等,邮箱:guoliang@upc.edu.cn

Detection System for Damaged Points of Pipeline Inner Coating Based on Pulsed Electric Spark

  • 摘要: 针对传统内涂层检测仪仅限于检测未焊接管段和大直径管道的问题,研制了一种基于脉冲电火花的内涂层破损点检测系统。针对现场对检测距离的要求,采用气压泵做动力源,并设计了动力皮阀结构,使得检测距离达到十几千米;针对管径仅有8 cm的实际情况,将本检测系统设计为四节,各节分别安装微型脉冲变压器,微型脉冲高压驱动电路,微型主控电路和高容量锂电池。软硬件联合调试表明,本检测系统运行可靠稳定,能够自动检测微弱脉冲电流,识别内涂层破损点,且具有检测距离长、结构小巧的特点。
  • 图  1  电火花破损点检测原理

    Figure  1.  The principle of broken point detection by electric spark

    图  2  电刷与管道的等效电路图

    Figure  2.  Equivalent circuit diagram of brush and pipe

    图  3  系统结构图

    Figure  3.  System structure diagram

    图  4  系统硬件结构

    Figure  4.  System hardware structure

    图  5  光耦隔离电路

    Figure  5.  Optocoupler isolation circuit

    图  6  485通信电路

    Figure  6.  485 communication circuit

    图  7  脉冲高压驱动电路

    Figure  7.  Pulse high voltage drive circuit

    图  8  脉冲电流检测电路

    Figure  8.  Pulse current detection circuit

    图  9  程序流程图

    Figure  9.  Program flow chart

    图  10  脉冲高压输出

    Figure  10.  Pulse high voltage output

    图  11  检测电路的输入电流和输出电压波形

    Figure  11.  The input current and output voltage waveforms of the detection circuit

    表  1  100 m实验管道的检测数据

    Table  1.   Test data of 100 m experimental pipe

    破损点的实
    际数量/个
    系统检测
    数量/个
    5个破损点时的
    实际位置/m
    5个破损点时系
    统的检测位置/m
    222019.8
    444040.1
    556060.3
    888080.2
    10109090.5
    下载: 导出CSV

    表  2  1300 m实际管道的检测数据

    Table  2.   Inspection data of 1300 m actual pipeline

    测量序号破损点检测数量/个破损点的检测位置/m
    1416.5;345.5;765.9;1120.6
    2416.2;344.9;763.5;1118.2
    3416.6;345.7;767.4;1123.1
    下载: 导出CSV
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  • 网络出版日期:  2021-07-02
  • 刊出日期:  2021-07-18

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