[发明专利]一种在线式管道腐蚀的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在线式管道腐蚀的测量装置及方法，具体地说是一种在线式采用多种抗干扰、降噪声技术的电阻法测量金属管道壁厚和腐蚀率的测量装置及测量方法。

发明内容

本发明提供一种能够准确的测量管道的真实腐蚀状况且具有抗干扰能力强、灵敏度高的在线式管道腐蚀的测量装置及方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种在线式管道腐蚀的测量装置，其包括：探针装置10和采集器20，所述探针装置10包括4组顶针19、温度补偿片18；所述采集器20包括安全栅21、22、23、变频信号源28、放大器24、25、A/D转换器26、27、DSP处理器30、通讯模块29、Flash芯片31；

所述温度补偿片18通过所述安全栅23信号连接变频信号源28，所述变频信号源28信号连接所述DSP处理器30，所述温度补偿片18还通过安全栅22信号连接放大器25，所述放大器25信号连接A/D转换器27，所述A/D转换器27信号连接所述DSP处理器30；

所述顶针19通过安全栅21信号连接放大器24，所述放大器24信号连接A/D转换器26，所述A/D转换器26信号连接所述DSP处理器30。

优选地，所述的4组顶针19包括顶在被测管道上的顶针头和用于连接所述安全栅的顶针座，所述顶针头与顶针座弹性连接在一起。

一种在线式管道腐蚀的测量方法，根据测量被测管道12的电阻R1和温度补偿片18的电阻R2，计算得到被测管道12的壁厚d及腐蚀率m。

优选地，所述的被测管道12的壁厚依照公式1：d=k/x得到管道壁厚d，其中k是和被测管道12的长度、直径、材料及和温度补偿片18相关的常数，x为被测管道12和温度补偿片18的电阻比值。

优选地，所述的腐蚀率计算依照公式2：m=m=（d1-d2）/(t2-t1)，得到腐蚀率m，其中t1，t2为两个时间点，d1对应t1时间点的管壁壁厚，d2对应t2时间点的管壁壁厚。

优选地，所述的测量方法包括：数据采集及处理步骤，所述数据采集及处理步骤如下：

在测量被测管道12的电阻R1前，DSP处理器30先通知变频信号源28对外不施加激励信号，DSP处理器30进行数据采集，将采集的数据进行FFT变换，寻找出干扰最小的若干个频点，然后由变频信号源28在该若干个频点上向外施加激励信号，DSP处理器30再进行数据采集，将结果进行FFT变换，计算出该若干个频点的在所述电阻比值的校正系数，并存储该若干个频点和对应点的校正系数；

在测量被测管道12的电阻时，DSP处理器30先通知变频信号源28对外不施加激励信号，DSP处理器30进行数据采集，将采集的数据进行FFT变换，找出存储的频点中干扰最小的一个频点，然后将该干扰最小的一个频点通知变频信号源28，变频信号源28在该干扰最小的一个频点向外施加激励信号，同时将该激励信号每个周期的起始时刻发送给DSP处理器30，DSP处理器30根据每个周期的起始时刻将多次采集到的数据在时域内进行叠加，DSP处理器30将所述叠加的结果进行FFT变换，将被测管道12和温度补偿片18的电阻在该频点的电阻比值x作为测量结果，并使用所述存储的校正系数对该测量结果x进行校正，根据所述校正后的测量结果、所述公式（1）和公式（2）计算得到被测管道12的壁厚d及腐蚀率m。

通过实施以上技术方案，具有以下技术效果：

1、直接测量被测管道的壁厚和被测管道腐蚀率，真实反映管道的实际情况，可直接替代人工定点测厚。

2、灵敏度高，抗干扰能力强，工作效率高。该测量装置的测量电阻采用变频信号源，可以找出干扰最低的频率点，可通过信号叠加、频域分析技术抑制噪声信号，与现有技术中采用通频测量相比，增强了抗干扰能力，提高了灵敏度，可得到比人工超声波测厚更准确的管道壁厚数据。

4、实现远程在线测量，该测量装置与上位计算机进行通讯连接，实现测量结果的远程通讯，由上位计算机处理并显示测量结果和腐蚀曲线，可以实时在线监测金属的腐蚀状况。

5、适用范围广，可应用于石油、石化、发电、燃气、自来水等行业的管道腐蚀监测。

附图说明

图1是本发明实施例提供的在线式管道腐蚀的测量装置的信号处理硬件框图；

图2是本发明实施例提供的被测管道和温度补偿片的结构原理图；

图3是本发明实施例提供的安全栅的电路原理图；

图4是本发明实施例提供的变频信号源电路原理图；