[發明專利]一種管道缺陷漏磁信號的特征提取方法

有效

• 申請號: 201710168153.0
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106870957B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 劉金海;張化光;汪剛;馮健;馬大中;王婷婷
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02;G01N27/85
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

一種管道缺陷漏磁信號的特征提取方法，屬于無損檢測技術領域；包括：定義特征量；記錄缺陷所在的軸向位置和周向通道范圍；提取軸向最大通道漏磁信號；采用小波變換法計算軸向最大通道漏磁信號極值點及拐點；提取軸向最大通道漏磁信號峰谷位置及值；確定軸向最大通道漏磁信號左右峰位置及峰值；計算軸向最大通道漏磁信號上的特殊點，計算與缺陷相關的軸向特征量；利用軸向漏磁信號提取周向信號，求取周向特征量；根據周向信號特殊點提取軸向信號，計算缺陷體積及缺陷體能量；本發明為缺陷分析提供更加全面、準確的特征量，提高缺陷檢測的準確度；通過特征量能夠更加精確的判斷缺陷信息，使得金屬缺陷檢測的評價更加準確，創造大量的社會經濟效益。

技術領域

本發明屬于無損檢測技術領域，具體涉及一種管道缺陷漏磁信號的特征提取方法。

背景技術

隨著時代的發展，石油和天然氣已經成為當今世界不可或缺的主要能源，而管道運輸是輸送石油和天然氣最為安全有效的方式，所以管道運輸在世界各國的經濟發展中已占有越來越重要的地位。然而，全世界50％以上的在役管道已經使用了數十年之久，隨著管道運營時間的延長，管道老化問題日益突出再加上腐蝕、機械損傷等外在因素造成管道泄漏事故頻頻發生，管道的質量直接關系到油氣輸送的安全性。

近幾年，我國管道檢測技術得到了迅猛發展，管道檢測技術逐漸形成管道內、外檢測技術兩個分支。管道外檢測是在檢測涂層及陰極保護有效性的基礎上，檢測管體腐蝕的缺陷。管道內檢測技術則是用于發現管道內外腐蝕、局部變形以及焊縫裂紋等缺陷，也可以間接判斷涂層本身是否完好。所謂管道內檢測就是采用將無損檢測的各種設備安裝在管道的清管器上面，通過改裝，把最開始用來清潔的非智能型的機器變成有采集信息、處理信息、存儲信息等一系列功能的智能型檢測裝置，最后通過利用檢測裝置在被檢測的管道當中的移動，來實現被測管道的缺陷檢測。按照管道檢測裝置功能的不同可以將其分為管道泄漏的檢測、管道幾何變形的檢測、管道腐蝕缺陷的檢測、裂紋類平面缺陷的檢測以及以彈性的剪切波作為檢測基礎的裂紋檢測等。因為漏磁檢測的裝置對所檢測的環境要求非常低，所以可以兼用于輸油和輸氣管道，成為了目前應用最多的管道缺陷檢測設備。

漏磁檢測的優點是對檢測環境的條件要求較低，同時還能夠達到較高的靈敏度。即使被檢測的鐵磁材料表面有少量油垢或者其他附著物等也不會影響檢測結果。并且漏磁檢測既可以用于輸氣管道又可以用于輸油管道。漏磁檢測方法可以檢測的缺陷類型比較多，不僅可以檢測金屬材料表面的裂紋，而且還可以對氣孔、縮孔、磨損槽、腐蝕坑、等多種缺陷進行檢測。隨著漏磁檢測技術在工業管道檢測中的廣泛應用，漏磁檢測中的缺陷定量檢測也越來越受到關注，這使得缺陷參數的定量檢測成為了漏磁檢測的重點，而缺陷漏磁信號特征的準確提取是實現缺陷定量檢測的最困難也是最關鍵的一步，所以從某種意義上來說，缺陷信號特征的準確提取直接關系到管道漏磁檢測結果的準確性和可靠性。金屬腐蝕缺陷的檢測，必然會產生龐大的檢測數據量。工業大數據的特征提取，成為金屬材料腐蝕缺陷診斷的重要一步。所以找到合理的缺陷數據特征提取及分析方法，對金屬腐蝕檢測的準確性、高效性都能起到至關重要的作用，而現有數據特征提取方法往往效率不高。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明提供一種管道缺陷漏磁信號的特征提取方法。

本發明的技術方案：

一種管道缺陷漏磁信號的特征提取方法，包括如下步驟：

步驟1：獲取不同尺寸缺陷的缺陷漏磁信號，并進行對比分析，定義和缺陷尺寸相關的特征量；

步驟2：對采集到的管道缺陷信號進行放大、插值及濾波處理，得到缺陷漏磁信號，記錄缺陷漏磁信號中缺陷所在的軸向位置和周向能檢測到缺陷漏磁信號變化的通道范圍；

步驟3：分別計算缺陷漏磁信號中各通道軸向漏磁信號的最大值與最小值的差值，提取差值最大軸向漏磁信號作為軸向最大通道漏磁信號；

步驟4：采用小波變換法計算軸向最大通道漏磁信號的所有極值點及拐點：