[发明专利]一种基于脉冲压缩方法的电磁超声在线监测系统

说明书

本发明涉及无损检测技术领域，更具体的说是一种基于脉冲压缩方法的电磁超声在线监测系统,包括电磁超声监测主机、监测网络、云服务器和客户端，所述电磁超声监测主机通过脉冲压缩对被测工件进行监测，电磁超声监测主机和监测网络通信连接,监测网络和云服务器通信连接,客户端和云服务器通信连接；根据被测工件的大小，电磁超声监测主机通过强永磁铁吸附和扎带捆扎等可拆卸的方式安装在被测工件上，其中的控制电路控制低压脉冲压缩电路激发低压编码脉冲串，电磁超声换能器发射和接收低压编码电磁超声信号；信号被采集后通过无线通信电路将数据发送给监测网络，监测网络将数据发送云服务器进行计算和分析，结果返回至客户端进行显示。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，更具体的说是一种基于脉冲压缩方法的电磁超声在线监测系统。

背景技术

石油、化工、天然气、核电等工业领域存在大量管道和储罐。在使用过程中，由于受到局部应力集中、内容物化学变化、表面氧化等多种因素的作用，管道和储罐内外壁某些薄弱部位容易产生腐蚀、裂纹等缺陷。这些缺陷如未及时发现，经过发展后将造成壁厚减薄、穿孔，从而导致油、燃料、化学原料等泄漏，轻则造成环境污染、经济损失，重则酿成爆炸等安全事故、危及人的生命安全。因此，常采用一定技术对管道和储罐壁的完整性进行监测和评估，以解决传统人工检测造成的覆盖率不足、检测一致性欠佳、作业人员人身不安全等问题。

电磁超声技术是一种无损检测技术，能直接在金属材料表面形成超声波源，具有无需藕合、无需表面处理的特点，适用于高温、恶劣环境的无损检测。目前，常将电磁超声传感器布置于易腐蚀部位，对管道和储罐的剩余壁厚进行长期在线监测。因为电磁超声传感器换能效率很低，所以通常会对其施加高达数百伏甚至数千伏的瞬态激励电压来激发超声波。石油、化工、天然气、核电等工业管道和储罐内容物通常为各类易燃易爆的流体，因此对部分危险环境中工作的监测设备的安全性提出很高要求。对于传统的电磁超声监测技术而言，监测设备本体的高压激励存在一定的安全隐患。此外，电磁超声传感器信号信噪比通常很低，不利于进一步的数据分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于脉冲压缩方法的电磁超声在线监测系统，可以实现了电磁超声监测网络化和监测主机的低压化，增强了监测覆盖率、提升设备安全性。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种基于脉冲压缩方法的电磁超声在线监测系统，包括电磁超声监测主机、监测网络、云服务器和客户端，其特征在于：所述电磁超声监测主机通过脉冲压缩对被测工件进行监测，电磁超声监测主机和监测网络通信连接,监测网络和云服务器通信连接,客户端和云服务器通信连接。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种基于脉冲压缩方法的电磁超声在线监测系统，所述所述电磁超声监测主机具备低功耗休眠功能，电磁超声监测主机可拆卸安装在被测工件上。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种基于脉冲压缩方法的电磁超声在线监测系统，所述电磁超声监测主机包括外壳、供电电路、无线通信电路、控制电路、低压脉冲压缩电路和电磁超声换能器，外壳内设置有供电电路，供电电路为无线通信电路、控制电路和低压脉冲压缩电路供电，无线通信电路的通信信号输入和输出端均与控制电路连接，控制电路的控制信号输入和输出端均与低压脉冲电路连接，低压脉冲压缩电路功率信号输出端和微弱信号接收端均与电磁超声换能器连接。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种基于脉冲压缩方法的电磁超声在线监测系统，所述低压脉冲压缩电路包括脉冲压缩序列生成电路、低压激励电路、信号接收电路和脉冲压缩信号采集电路，脉冲压缩序列生成电路通过控制电路的指令生成电磁超声二相脉冲压缩编码，电磁超声二相脉冲压缩编码传递给低压激励电路，低压激励电路将电磁超声二相脉冲压缩编码转变为低电压的功率信号，低电压的功率信号激励电磁超声换能器，信号接收电路接收来自于电磁超声换能器的回波信号，信号接收电路将回波信号进行滤波、放大、消噪处理，信号接收电路将经过处理的回波信号传递给脉冲压缩信号采集电路，脉冲压缩信号采集电路对经过处理的回波信号进行数字化采样，将采样数据发送给控制电路。