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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：一种基于反射的L0,1导波的连续管道腐蚀定量检测方法，属于工程结构检测技术领域，该方法选择频散范围内的L0,1导波作为激励信号，通过在待检测管段的两端制造不连续，实现反射的L0,1导波的生成，并建立反射的L0,1导波的走时变化与腐蚀引起的壁厚损失的定量关系模型，结合实测的反射的L0,1导波的走时变化和该定量关系模型量化该管段的壁厚损失。反射的L0,1导波在确定范围内有更长的累积传播长度，增加了壁厚损失引起的L0,1模态的走时变化，从而实现对壁厚损失的高分辨率测量。然后将该方法应用于不同管段的腐蚀检测，便可实现对连续管道壁厚损失的分布式和大范围检测。该方法简单高效，成本低，提高了对壁厚损失的分辨率和量化精度。

主权项：1.一种基于反射的L0,1导波的连续管道腐蚀定量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、选择激励信号，根据导波的频散方程，通过频散分析软件计算待检测连续管道1的群速度频散曲线，选择频散范围内的L0,1导波作为激励模态，利用L0,1导波的走时变化识别腐蚀引起的管道的壁厚损失；S2、导波激励阵列2和接收阵列3的布设，分别将激励阵列2和接收阵列3布设在待检测管段4内部的两个对称的位置，激励阵列2和接收阵列3分别由若干沿管道周向等间距分布的压电传感器组成，激励阵列2激发导波信号，接收阵列3中各接收传感器单独接收导波信号，各接收传感器所在的待检测管段4的轴向路径作为该传感器的检测路径；S3、在连续管道1中制造不连续和生成反射的L0,1导波，制作两个相同的可快速拆卸和重复使用的金属环5，每个金属环5分别由两个相同的半金属环组成，在待检测管段4的两端各粘贴一个金属环5，从而在连续管道1中制造不连续和形成轴对称的结构特征，所激发的L0,1导波在制造的不连续处会生成反射的L0,1导波；S4、建立反射的L0,1导波的走时变化与壁厚损失的定量关系模型，根据反射的L0,1导波的累积传播长度，通过频散分析软件获取不同壁厚损失引起的反射的L0,1导波的走时变化，得到反射的L0,1导波的走时变化与壁厚损失的定量关系模型，所选频散范围内的L0,1导波的走时变化与其传播长度呈正相关，与直达的L0,1导波相比，反射的L0,1导波在确定的范围有更长的累积传播长度，通过累积传播长度的增加实现对壁厚损失的高分辨率测量，待检测管段4的壁厚损失及其对应的反射的L0,1导波的走时变化的表达式为： 其中，Δd和Δtr分别为待检测管段4的壁厚损失和对应的反射的L0,1导波的走时变化；dh和dc分别为待检测管段4初始状态和腐蚀后的壁厚；trh和trc分别为反射的L0,1导波在待检测管段4初始状态和腐蚀后的走时；Cgh和Cgc分别为L0,1导波在待检测管段4初始状态和腐蚀后的群速度；Lr为反射的L0,1导波的累积传播长度；S5、在连续管道1初始状态下激发和采集导波信号，模块化机箱6包括波形发生器7和示波器8，模块化机箱6通过连接线9与计算机10连接，由波形发生器7生成的导波信号，经过功率放大器11后输入激励阵列2激发L0,1导波，示波器8分别连接各接收传感器采集反射的L0,1导波信号，进一步传送至计算机10，所采集的信号作为基准信号；S6、在连续管道1不同腐蚀状态下，再分别按S5激发和采集导波信号，得到不同腐蚀程度下的反射的L0,1导波信号；S7、分析腐蚀前后反射的L0,1导波的走时，判断走时增加即为发生了腐蚀，提取反射的L0,1导波的走时变化，并结合S4建立的定量关系模型推导出待检测管段4的壁厚损失；S8、连续管道1腐蚀的分布式检测，由上述各步骤完成该管段4腐蚀的检测后，沿着连续管道1的检测方向12，将远离下一管段13的金属环5拆卸并安装在下一管段13的另一侧，使用该方法对下一管段13检测，以此类推，实现对连续管道1的大范围和分布式检测；所述L0,1导波的频率低于L0,2导波的截止频率，作用在激励阵列2的压电传感器上激发出单一的L0,1导波。

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