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基于超聲波反射法檢測鋼管腐蝕分布的觀(guān)測實(shí)驗
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時(shí)間：2012-05-30
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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在檢測點(diǎn)14(鋼管壁無(wú)生銹)所測得的波形中可以看出，超聲波信號發(fā)出后探頭最初接收到反射信A后又接收到一較弱反射信號B。對這兩個(gè)反射波之間的時(shí)間延遲計算后所測得此處鋼管壁厚度為2.35 mm，與實(shí)際測量值2.45 mm接近，所以可推定反射波B為內壁處反射波。但在鋼管壁生銹處(厚度變薄、測定點(diǎn)5)，雖然鋼管外壁處的反射信號(A)明顯，但由于多重超聲信號反射的影響，在鋼管內壁處的反射波形(B)較不明顯，所以不能較準確地推算此處鋼管壁厚度。
為解決多重反射引起的兩個(gè)信號之間的時(shí)間延遲不易分辨的這一問(wèn)題，信號的互相關(guān)函數(Cross correlation function)被應用于實(shí)驗中。
式中：r(t)為反射波波形；u(t)為參照波形。參照波形是厚度為10 mm鋁塊的底部反射波。
互相關(guān)實(shí)驗的反射信號如圖5所示。
信號的互相關(guān)函數可以更精確地分析兩個(gè)信號間的時(shí)間延遲關(guān)系的作用，所以在檢測點(diǎn)5和檢測點(diǎn)14處測得的波形中都可以清楚地分辨出鋼管外壁和內壁兩處的反射信號A和B，在檢測點(diǎn)14處的得到的波形中，還有一個(gè)小的反射信號C，這個(gè)反射信號是超聲波在鋼管壁和防腐涂層分界處的反射信號，所以加入互相關(guān)函數后可測出防腐涂層厚度。
4 結果比較及總結
根據20個(gè)測量點(diǎn)處所測的波形數據進(jìn)行分析計算后得到實(shí)驗結果，如圖6所示。
在實(shí)驗結果1中可以看出，由于多重反射的影響，測量值與實(shí)際值之間誤差較大，對腐蝕程度的判斷也較為困難。加入互相關(guān)函數的實(shí)驗中所測得波形可以清楚地分辨出鋼管表面和內壁層兩處的反射信號，鋼管壁的防腐層處的反射信號也能清楚分辨，互相關(guān)函數解決了多重反射的問(wèn)題，同時(shí)也提高了測量精度。
利用超聲波反射法并加以互相關(guān)函數后，可以精確地分辨兩個(gè)反射信號間時(shí)間延遲，實(shí)驗檢測值的曲線(xiàn)走向與實(shí)際測量曲線(xiàn)走向基本吻合，能準確檢測出鋼管壁厚度及準確地推斷出鋼管壁的腐蝕分布情況.
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