[發明專利]一種基于脈沖壓縮方法的電磁超聲在線監測系統

有效

• 申請號: 201910076234.7
• 申請日: 2019-01-26
• 公開（公告）號: CN109781850B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 蔣川流;夏勝;李展鵬;李策;李永虔;屈正揚;許霽;汪開燦
• 申請（專利權）人: 零聲科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22;H04L29/08
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理有限公司 11466
• 代理人: 張強

本發明涉及無損檢測技術領域，更具體的說是一種基于脈沖壓縮方法的電磁超聲在線監測系統,包括電磁超聲監測主機、監測網絡、云服務器和客戶端，所述電磁超聲監測主機通過脈沖壓縮對被測工件進行監測，電磁超聲監測主機和監測網絡通信連接,監測網絡和云服務器通信連接,客戶端和云服務器通信連接；根據被測工件的大小，電磁超聲監測主機通過強永磁鐵吸附和扎帶捆扎等可拆卸的方式安裝在被測工件上，其中的控制電路控制低壓脈沖壓縮電路激發低壓編碼脈沖串，電磁超聲換能器發射和接收低壓編碼電磁超聲信號；信號被采集后通過無線通信電路將數據發送給監測網絡，監測網絡將數據發送云服務器進行計算和分析，結果返回至客戶端進行顯示。

技術領域

本發明涉及無損檢測技術領域，更具體的說是一種基于脈沖壓縮方法的電磁超聲在線監測系統。

背景技術

石油、化工、天然氣、核電等工業領域存在大量管道和儲罐。在使用過程中，由于受到局部應力集中、內容物化學變化、表面氧化等多種因素的作用，管道和儲罐內外壁某些薄弱部位容易產生腐蝕、裂紋等缺陷。這些缺陷如未及時發現，經過發展后將造成壁厚減薄、穿孔，從而導致油、燃料、化學原料等泄漏，輕則造成環境污染、經濟損失，重則釀成爆炸等安全事故、危及人的生命安全。因此，常采用一定技術對管道和儲罐壁的完整性進行監測和評估，以解決傳統人工檢測造成的覆蓋率不足、檢測一致性欠佳、作業人員人身不安全等問題。

電磁超聲技術是一種無損檢測技術，能直接在金屬材料表面形成超聲波源，具有無需藕合、無需表面處理的特點，適用于高溫、惡劣環境的無損檢測。目前，常將電磁超聲傳感器布置于易腐蝕部位，對管道和儲罐的剩余壁厚進行長期在線監測。因為電磁超聲傳感器換能效率很低，所以通常會對其施加高達數百伏甚至數千伏的瞬態激勵電壓來激發超聲波。石油、化工、天然氣、核電等工業管道和儲罐內容物通常為各類易燃易爆的流體，因此對部分危險環境中工作的監測設備的安全性提出很高要求。對于傳統的電磁超聲監測技術而言，監測設備本體的高壓激勵存在一定的安全隱患。此外，電磁超聲傳感器信號信噪比通常很低，不利于進一步的數據分析。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于脈沖壓縮方法的電磁超聲在線監測系統，可以實現了電磁超聲監測網絡化和監測主機的低壓化，增強了監測覆蓋率、提升設備安全性。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種基于脈沖壓縮方法的電磁超聲在線監測系統，包括電磁超聲監測主機、監測網絡、云服務器和客戶端，其特征在于：所述電磁超聲監測主機通過脈沖壓縮對被測工件進行監測，電磁超聲監測主機和監測網絡通信連接,監測網絡和云服務器通信連接,客戶端和云服務器通信連接。

作為本技術方案的進一步優化，本發明一種基于脈沖壓縮方法的電磁超聲在線監測系統，所述所述電磁超聲監測主機具備低功耗休眠功能，電磁超聲監測主機可拆卸安裝在被測工件上。

作為本技術方案的進一步優化，本發明一種基于脈沖壓縮方法的電磁超聲在線監測系統，所述電磁超聲監測主機包括外殼、供電電路、無線通信電路、控制電路、低壓脈沖壓縮電路和電磁超聲換能器，外殼內設置有供電電路，供電電路為無線通信電路、控制電路和低壓脈沖壓縮電路供電，無線通信電路的通信信號輸入和輸出端均與控制電路連接，控制電路的控制信號輸入和輸出端均與低壓脈沖電路連接，低壓脈沖壓縮電路功率信號輸出端和微弱信號接收端均與電磁超聲換能器連接。

作為本技術方案的進一步優化，本發明一種基于脈沖壓縮方法的電磁超聲在線監測系統，所述低壓脈沖壓縮電路包括脈沖壓縮序列生成電路、低壓激勵電路、信號接收電路和脈沖壓縮信號采集電路，脈沖壓縮序列生成電路通過控制電路的指令生成電磁超聲二相脈沖壓縮編碼，電磁超聲二相脈沖壓縮編碼傳遞給低壓激勵電路，低壓激勵電路將電磁超聲二相脈沖壓縮編碼轉變為低電壓的功率信號，低電壓的功率信號激勵電磁超聲換能器，信號接收電路接收來自于電磁超聲換能器的回波信號，信號接收電路將回波信號進行濾波、放大、消噪處理，信號接收電路將經過處理的回波信號傳遞給脈沖壓縮信號采集電路，脈沖壓縮信號采集電路對經過處理的回波信號進行數字化采樣，將采樣數據發送給控制電路。