磁层析成像管道检测信号空间传递过程的能量变化

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作者 刘琳琳 杨理践 高松巍 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2024年第2期71-76,共6页

磁层析成像管道检测方法已经被广泛应用于埋地和海底管道的无损外检测。该方法基于金属磁记忆原理,通过在管道外测量空间磁场分布中的异常情况来判别应力集中区的危险等级和位置。为了研究磁层析成像法管道检测信号在空间中的分布特征... 磁层析成像管道检测方法已经被广泛应用于埋地和海底管道的无损外检测。该方法基于金属磁记忆原理,通过在管道外测量空间磁场分布中的异常情况来判别应力集中区的危险等级和位置。为了研究磁层析成像法管道检测信号在空间中的分布特征和传递规律,对磁化管道的应力集中区空间磁记忆信号的能量分布和变化规律进行了研究。利用磁偶极子场建立管道内壁应力集中区磁场模型,基于磁能理论对管道外不同提离空间磁记忆信号的磁场能量和磁能密度进行有限元计算,得出空间磁场的分布规律,分析了不同提离磁信号磁能密度之间的相关性。结果表明,管道外空气中的磁场能量随着提离值的增加而衰减,在管道外壁至提离值小于50 mm时衰减最快;管道外磁层析成像法检测的磁信号与管道内壁应力集中区信号同源。从理论上解释了磁层析成像管道检测的有效性,为从检测数据中提取有效信号提供了理论依据。 展开更多

关键词 磁层析成像 管道检测 金属磁化 磁能

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球墨铸铁管道磁记忆应力检测的数值模拟及验证研究

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作者 范翔峰 杨理践 《装备环境工程》 CAS 2024年第8期163-171,共9页

目的针对当前磁记忆应力检测方法研究较少的问题,建立适用于球墨铸铁管道的磁记忆应力检测方法,并进行合理验证。方法采用解析计算和有限元仿真模拟2种方法,建立球墨铸铁管道磁记忆应力检测模型,研究应力值和传感器提离值对球墨铸铁管... 目的针对当前磁记忆应力检测方法研究较少的问题,建立适用于球墨铸铁管道的磁记忆应力检测方法,并进行合理验证。方法采用解析计算和有限元仿真模拟2种方法,建立球墨铸铁管道磁记忆应力检测模型,研究应力值和传感器提离值对球墨铸铁管道磁记忆信号的影响,并通过搭建球墨铸铁管道磁记忆应力检测实验平台进行模型验证。结果轴向峰值和径向零点位置不随应力变化发生偏移,信号强度随应力值增加呈线性变化。球墨铸铁管道磁记忆信号随着提离值的增加呈指数衰减,在2.5~4 mm内,提离值的衰减近似呈线性,信号波动较小,适用于信号采集。结论2种方法的结果较为吻合,球墨铸铁管道磁记忆应力检测实验平台的结果与数学仿真计算具有很好的一致性,这些模拟和实验结果均验证了基于解析计算和有限元建立的2种磁记忆应力检测模型的数值合理性。 展开更多

关键词 球墨铸铁 管道 应力检测 磁记忆 数值研究 有限元模拟 磁信号

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管道腐蚀超声波在线检测技术 被引量：19

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作者 杨理践 王健 高松巍 《中国测试》 CAS 北大核心 2014年第1期88-92,共5页

提出一种用于管道在线腐蚀检测的方法,基于超声波脉冲反射法检测原理,依据超声波在介质中的传播特性,研究系统的超声波发射电路和程控放大电路。实验结果表明:发射电路产生的高压负脉冲信号能够有效激励超声探头;程控放大电路可以解决... 提出一种用于管道在线腐蚀检测的方法,基于超声波脉冲反射法检测原理,依据超声波在介质中的传播特性,研究系统的超声波发射电路和程控放大电路。实验结果表明:发射电路产生的高压负脉冲信号能够有效激励超声探头;程控放大电路可以解决回波信号因深度增加能量衰减的问题,获得的信号达到技术要求。系统能够完成管道在线腐蚀检测的需要,具有良好的应用价值。 展开更多

关键词 腐蚀检测 超声测厚 高压负脉冲 可变增益放大 增益控制

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油气管道缺陷漏磁在线检测定量识别技术 被引量：14

4

作者 杨理践 马凤铭 高松巍 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期245-247,共3页

用有限元软件建模研究了管道缺陷的特征参数与漏磁信号的关系.对漏磁信号进行预处理以消除传感器提离值不同带来的影响,用BP神经网络进行了管道缺陷的定量识别,识别结果的误差<10%.将轴向和径向漏磁信号分别用加权平均和自适应加权... 用有限元软件建模研究了管道缺陷的特征参数与漏磁信号的关系.对漏磁信号进行预处理以消除传感器提离值不同带来的影响,用BP神经网络进行了管道缺陷的定量识别,识别结果的误差<10%.将轴向和径向漏磁信号分别用加权平均和自适应加权平均两种方法进行信号级融合,数据融合后缺陷定量识别的精度和可靠性得到了提高. 展开更多

关键词 漏磁检测 缺陷 神经网络 数据融合

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基于CNN-Transformer的管道缺陷三维重构方法

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作者 于祉祺 刘皓源 +2 位作者 何璐瑶 杨理践 刘斌 《现代信息科技》 2024年第20期48-54,60,共8页

文章对基于漏磁信号的长输油气管道缺陷重构方法进行了研究。由于反向求解具有不适定性,而深度学习模型具有强大的非线性映射能力以及特征提取能力,因此搭建CNN-Transformer混合架构模型作为量化模型来预测缺陷尺寸;并对仿真漏磁信号的... 文章对基于漏磁信号的长输油气管道缺陷重构方法进行了研究。由于反向求解具有不适定性,而深度学习模型具有强大的非线性映射能力以及特征提取能力,因此搭建CNN-Transformer混合架构模型作为量化模型来预测缺陷尺寸;并对仿真漏磁信号的修正方法进行研究,以减小仿真数据与实验数据之间误差。经验证,修正后仿真轴向分量数据与实验数据峰值之间误差平均下降了83.73%,而径向分量峰值误差平均下降了28.25%,解决了深度学习模型训练样本不充足的问题;并且修正后的数据集作为训练集训练的混合架构模型在预测缺陷尺寸时具有较好的预测精度,模型在预测缺陷长度、宽度与深度时平均相对误差分别降低了21.35%、22.58%和21.55%,具有较高的准确性与鲁棒性。 展开更多

关键词 漏磁检测 有限元仿真 卷积神经网络 Transformer模型 信号修正

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输气管道漏磁内检测的速度效应分析 被引量：9

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作者 杨理践 袁希平 高松巍 《管道技术与设备》 CAS 2013年第5期19-21,共3页

在天然气管道的漏磁内检测过程中,检测装置运行速度过快,会对检测结果带来影响,严重的时候,几乎检测不到漏磁信号。为了从理论上研究上述现象,运用ANSYS有限元仿真软件对速度效应带来的涡流影响进行了分析。通过分析不同速度、不同缺陷... 在天然气管道的漏磁内检测过程中,检测装置运行速度过快,会对检测结果带来影响,严重的时候,几乎检测不到漏磁信号。为了从理论上研究上述现象,运用ANSYS有限元仿真软件对速度效应带来的涡流影响进行了分析。通过分析不同速度、不同缺陷深度等因素带来的影响,得出了速度越快、缺陷深度越小时,漏磁信号幅值越小,且失真严重的结论。 展开更多

关键词 天然气管道 漏磁检测 速度效应 ANSYS 有限元 涡流

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管道漏磁内检测裂纹缺陷仿真与实验研究 被引量：10

7

作者 杨理践 梁成壮 +1 位作者 高松巍 刘斌 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2020年第6期59-63,共5页

针对管道漏磁内检测中裂纹与磁化方向角度过小难以识别问题,分析了直流电磁铁轴向励磁条件下裂纹角度对漏磁检测信号的影响以及裂纹漏磁信号的特征。采用Comsol有限元仿真软件,对管道内壁不同角度0.2 mm裂纹缺陷进行了仿真分析;搭建了... 针对管道漏磁内检测中裂纹与磁化方向角度过小难以识别问题,分析了直流电磁铁轴向励磁条件下裂纹角度对漏磁检测信号的影响以及裂纹漏磁信号的特征。采用Comsol有限元仿真软件,对管道内壁不同角度0.2 mm裂纹缺陷进行了仿真分析;搭建了直流电磁铁轴向励磁实验平台,采用电火花技术加工不同角度裂纹试件,进行裂纹角度问题的拖拉实验。结果表明,裂纹与磁化方向最小可检测角度为25°;随着裂纹角度的减小,漏磁信号峰值逐渐减小,信号跨度越大,噪声信号影响越大;当磁化方向与裂纹垂直时,漏磁信号幅值最大跨度最小,磁化方向与裂纹平行时无漏磁信号产生。 展开更多

关键词 电磁励磁 裂纹角度 轴向励磁 漏磁场

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有效抑制电气化铁路对油气管道管地电位影响的技术 被引量：4

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作者 杨理践 黄平 高松巍 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期48-51,9,共4页

针对铺设在直流电气化铁路附近埋地油气管道管地电位过度负偏移的问题,研究了土壤直流杂散电流对管道的干扰机理以及管道防腐蚀涂层阴极剥离的形成原因,提出了一种管道与接地极(如扁钢、铜、锌带等)之间快速通断的方法,设计了抑制管地... 针对铺设在直流电气化铁路附近埋地油气管道管地电位过度负偏移的问题,研究了土壤直流杂散电流对管道的干扰机理以及管道防腐蚀涂层阴极剥离的形成原因,提出了一种管道与接地极(如扁钢、铜、锌带等)之间快速通断的方法,设计了抑制管地电位过度负偏移应用系统。现场测量结果表明,该系统可将管地电位钳制在预先设置的电位附近,有效抑制了管地电位过度负偏移现象,整机系统工作电流仅30 m A。 展开更多

关键词 管地电位 负偏移 直流杂散电流 阴极剥离 接地极

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BP神经网络在原油三相计量中的应用 被引量：2

9

作者 杨理践 刘金凤 高松巍 《油气田地面工程》 北大核心 2008年第12期18-20,共3页

针对原油三相计量问题,运用BP神经网络的理论和方法,使用MAT-LAB工具箱函数编程,提出一种应用BP神经网络技术的智能式计量方案。采用四层BP神经网络结构进行实验,以影响原油三相计量的主要因素即频率、压力、压差为网络输入,原油油、水... 针对原油三相计量问题,运用BP神经网络的理论和方法,使用MAT-LAB工具箱函数编程,提出一种应用BP神经网络技术的智能式计量方案。采用四层BP神经网络结构进行实验,以影响原油三相计量的主要因素即频率、压力、压差为网络输入,原油油、水、气体积流量为网络输出,双隐含层、输出层激活函数分别采用tansig、purelin,实验中网络计量均方差达到10-10。实验数据表明,这种应用BP神经网络技术的智能式计量方案是可行的。 展开更多

关键词 原油三相计量 神经网络 智能式 MATLAB

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光缆绝缘电阻测量用高压生成电路设计 被引量：2

10

作者 杨理践 李涵 高松巍 《电子质量》 2008年第2期8-10,共3页

光缆监测中绝缘层绝缘电阻的测量需要一个高电压生成绝缘层的漏电流,进而测量绝缘电阻阻值。本设计从拓扑,频率,开关管的选择三个方面阐述了如何使用纯模拟电路搭建PWM开关电源的方式产生一个稳定的可用于测量的高电压。在pspice仿真后... 光缆监测中绝缘层绝缘电阻的测量需要一个高电压生成绝缘层的漏电流,进而测量绝缘电阻阻值。本设计从拓扑,频率,开关管的选择三个方面阐述了如何使用纯模拟电路搭建PWM开关电源的方式产生一个稳定的可用于测量的高电压。在pspice仿真后数据理想,实际搭建电路后产生出250v稳定的可以用于绝缘电阻测量的高压。 展开更多

关键词 绝缘电阻 PWM 开关电源

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水下超声波测距技术的研究 被引量：2

11

作者 杨理践 于振华 高松巍 《电子质量》 2008年第3期48-50,64,共4页

超声波测距方法具有对介质不敏感、适应恶劣环境等特点,非常适合在水、油等流体环境中应用。文章介绍了水下超声波测距的基本原理:由单片机控制时间计数,计算超声波自发射至接收的往返时间,从而得到实测距离。给出了系统构成、电路原理... 超声波测距方法具有对介质不敏感、适应恶劣环境等特点,非常适合在水、油等流体环境中应用。文章介绍了水下超声波测距的基本原理:由单片机控制时间计数,计算超声波自发射至接收的往返时间,从而得到实测距离。给出了系统构成、电路原理及程序设计。实验结果表明该系统可以完成水下1米范围内的距离测量。 展开更多

关键词 距离测量 超声波 单片机

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光缆绝缘电阻检测系统的电源设计 被引量：1

12

作者 杨理践 吴桐 高松巍 《电子质量》 2008年第5期36-39,共4页

对通信光缆绝缘电阻进行测量的前站所需电源是由监测站通过金属护层与大地构成的回路以负电压远端提供取得,前站系统需要+5V电源工作。使输入前站的负电压以较高的转换效率转换成稳定的+5V电压以供前站正常工作是前站设计要解决的首要... 对通信光缆绝缘电阻进行测量的前站所需电源是由监测站通过金属护层与大地构成的回路以负电压远端提供取得,前站系统需要+5V电源工作。使输入前站的负电压以较高的转换效率转换成稳定的+5V电压以供前站正常工作是前站设计要解决的首要问题。设计采用LT1111 DC/DC转换芯片控制驱动的开关电源,完成负电压转正电压来实现前站的供电需要。该电源具有电路简单,体积小,输出稳定等优点。电源可完成任意负电压输入+5V输出,最大输出电流100mA,纹波在2%左右,转换效率达到88%。 展开更多

关键词 开关电源 DCIDC PWR 绝缘电阻

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应力测量的光纤光栅调谐技术的研究 被引量：1

13

作者 杨理践 颜琳 高松巍 《电子质量》 2008年第4期3-5,共3页

光纤光栅波长调谐在光纤传感领域中具有重要意义和实用价值。从理论上分析了基于悬臂梁的光纤光栅波长调谐的基本原理,阐述了等强度悬臂梁调谐技术及其特点。基于光谱分析仪0.1nm的光谱分辨率的测量,实验结果与理论分析一致。实验装置... 光纤光栅波长调谐在光纤传感领域中具有重要意义和实用价值。从理论上分析了基于悬臂梁的光纤光栅波长调谐的基本原理,阐述了等强度悬臂梁调谐技术及其特点。基于光谱分析仪0.1nm的光谱分辨率的测量,实验结果与理论分析一致。实验装置构形简单、成本低,有较好的线性,易于定标和操作。 展开更多

关键词 光纤Bragg光栅(FBG) 调谐技术 悬臂梁

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基于MSP430单片机和神经网络的原油三相计量装置 被引量：1

14

作者 杨理践 刘金凤 高松巍 《石油工业技术监督》 2008年第5期40-43,共4页

研制基于MSP430单片机和神经网络的原油三相计量装置。该装置将单片机和人工神经网络技术相结合用于原油三相计量,首先应用MATLAB软件环境下专门BP神经网络工具箱学习训练原油三相计量样本点数据,得到原油三相计量的BP神经网络软件模型... 研制基于MSP430单片机和神经网络的原油三相计量装置。该装置将单片机和人工神经网络技术相结合用于原油三相计量,首先应用MATLAB软件环境下专门BP神经网络工具箱学习训练原油三相计量样本点数据,得到原油三相计量的BP神经网络软件模型,然后综合单片机和人工神经网络技术,将该软件模型嵌入到MSP430单片机实现原油三相计量,计量值由LED显示电路显示。实验结果表明:该装置计量原油三相体积流量误差小于0.1m3/s。该装置克服了传统仪器难以建立精确数学模型等缺点,可方便计量原油三相。 展开更多

关键词 MSP430单片机 人工神经网络 原油三相计量装置

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基于小波变换与统计分析的转子碰摩声发射特性研究 被引量：7

15

作者 于洋 杨平 杨理践 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期130-134,共5页

为解决转子碰摩损伤声发射信号分类及解释难题,应用PCI-2声发射系统和WS-ZHT1型多功能转子实验台组成转子碰摩声发射检测系统,采集转子局部碰摩声发射信号,通过理论分析声发射信号特征和小波基函数性质,dB8小波适合提取声发射信号特征;... 为解决转子碰摩损伤声发射信号分类及解释难题,应用PCI-2声发射系统和WS-ZHT1型多功能转子实验台组成转子碰摩声发射检测系统,采集转子局部碰摩声发射信号,通过理论分析声发射信号特征和小波基函数性质,dB8小波适合提取声发射信号特征;碰摩产生大量声发射信号,大量声发射信号的统计特性蕴涵较多碰摩信息。对不同转速条件下不同检测位置碰摩声发射信号的统计分析表明,声发射信号的功率谱密度集中在100～400 kHz。声发射信号平均幅值、平均能量可作为区分转子碰摩程度特征参数;功率谱主频可作为区分碰摩相对位置特征参数,结论与碰摩类型无关。 展开更多

关键词 小波变换 转子碰摩 声发射

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一种管道机械损伤检测方法 被引量：2

16

作者 高松巍 高登奎 杨理践 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期208-210,共3页

针对油气输送管道机械损伤在线检测的重要性,及机械损伤缺陷的形成原因及其特征,提出了一种基于磁致弹性效应的非线性谐波检测方法.设计了一种基于非线性谐波方法的机械损伤检测传感器.通过对凹陷和凿痕两种典型机械损伤缺陷的测量和实... 针对油气输送管道机械损伤在线检测的重要性,及机械损伤缺陷的形成原因及其特征,提出了一种基于磁致弹性效应的非线性谐波检测方法.设计了一种基于非线性谐波方法的机械损伤检测传感器.通过对凹陷和凿痕两种典型机械损伤缺陷的测量和实验数据的分析,结果表明,非线性谐波传感器可以对凹陷和凿痕两种缺陷进行有效的识别.证明了非线性谐波方法是一种切实可行的检测方法,而且,非线性谐波传感器可做到小型化、低噪声、低功耗,可实现管道机械损伤的在线检测. 展开更多

关键词 机械损伤 非线性谐波 同步检测 FPGA

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城市燃气管道泄漏检测及定位技术的研究 被引量：1

17

作者 高松巍 刘博 杨理践 《城市燃气》 2008年第9期14-18,共5页

本文研究了应用管道泄漏时产生的负压波对泄漏进行检测与定位的原理,设计了用于负压波信号传感及采集的硬件电路,以及对泄漏点进行定位的软件系统。将设计的软硬件系统用于充气管道泄漏实验,结果表明采用以上原理及方法可以比较准确的... 本文研究了应用管道泄漏时产生的负压波对泄漏进行检测与定位的原理,设计了用于负压波信号传感及采集的硬件电路,以及对泄漏点进行定位的软件系统。将设计的软硬件系统用于充气管道泄漏实验,结果表明采用以上原理及方法可以比较准确的检测到管道的泄漏并对漏点进行定位。 展开更多

关键词 燃气管道 泄漏 定位 负压波 相关算法

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长输油管道泄漏检测技术研究现状 被引量：7

18

作者 郭颖 杨理践 +1 位作者 赵佰顺 张贺 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2022年第4期25-31,共7页

随着人工智能技术的发展以及大数据互联网技术的应用,管道泄漏检测技术向智能化的方向发展。将管道泄漏检测技术分为连续性技术和非连续性技术两大类,介绍了多种泄漏检测方法的原理,总结并分析了国内外长输油管道泄漏检测技术的研究现状... 随着人工智能技术的发展以及大数据互联网技术的应用,管道泄漏检测技术向智能化的方向发展。将管道泄漏检测技术分为连续性技术和非连续性技术两大类,介绍了多种泄漏检测方法的原理,总结并分析了国内外长输油管道泄漏检测技术的研究现状,对多种检测方法相结合的输油管道泄漏检测与定位技术在长输油管道检测中的应用进行了展望。 展开更多

关键词 输油管道 管道泄漏检测技术 定位精度

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基于U-Net卷积神经网络的管道漏磁异常检测 被引量：5

19

作者 曹辉 杨理践 +2 位作者 杨文俊 邵一川 刘斌 《沈阳大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第5期402-409,共8页

提出了一种基于深度网络的图像分割方法,对漏磁图像进行异常检测.该方法基于U-Net网络模型来提取管道图像异常特征,该网络模型分成2个部分,分别是Encoder和Decoder.其中Encoder是基于Resnet的改进网络,Decoder是基于U-Net的网络.在Enco... 提出了一种基于深度网络的图像分割方法,对漏磁图像进行异常检测.该方法基于U-Net网络模型来提取管道图像异常特征,该网络模型分成2个部分,分别是Encoder和Decoder.其中Encoder是基于Resnet的改进网络,Decoder是基于U-Net的网络.在Encoder部分用深度可分离卷积代替原始的卷积部分,引入空洞卷积.运用基于对抗网络的训练方法对异常图像进行进一步修正,提升了检测准确性.实验结果显示:该方法在真实管道数据集上的IoU达到了0.983,可以满足众多工业应用的需求. 展开更多

关键词 漏磁图像 异常检测 图像分割 U-Net卷积神经网络 对抗网络 GAN网络

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密间隔电位的埋地管道防腐层破损检测方法 被引量：5

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作者 刘博闻 杨理践 《电子器件》 CAS 北大核心 2017年第1期179-182,共4页

密间隔电位检测技术CIPS(Close-Interval Potential Survey)是一种通过采集管道通断电位来判断埋地管道防腐层破损的检测方法,针对CIPS中电位采集的问题,提出了一种利用瞬时断电、延后采集、卫星同步法采集电位的CIPS技术。研究了密间... 密间隔电位检测技术CIPS(Close-Interval Potential Survey)是一种通过采集管道通断电位来判断埋地管道防腐层破损的检测方法,针对CIPS中电位采集的问题,提出了一种利用瞬时断电、延后采集、卫星同步法采集电位的CIPS技术。研究了密间隔电位检测中消除土壤上产生的电压(IR)的方法和通断电位采集时间点的选择问题,设计了以单片机为控制芯片的密间隔电位检测系统。结果表明,该系统可以正确地检测出埋地管道防腐层的破损,破损点定位精度为0.1 m,可分辨的最小缺陷半径为1.4 cm。 展开更多

关键词 埋地管道防腐层破损 电位采集 密间隔电位检测 电压降 时间同步

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