石油管材內涂層膜厚檢測系統的參數辨識

唐明洲，楊麗紅，王景良

(上海理工大學 機械工程學院，上海200093)

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石油管材內涂層膜厚檢測系統的參數辨識

唐明洲，楊麗紅，王景良

(上海理工大學 機械工程學院，上海200093)

針對如何提高石油管材內涂層膜厚檢測系統精度，基于直射式激光三角法原理建立了光學系統模型，并運用Matlab對其參數進行優化，設計加工了一種新型小口徑管材的檢測系統。通過對傳感器進行標定試驗，應用二值化進行數據處理，確定了參數b對光學系統靈敏度影響最大，基于參數辨識進行校正確定了參數b的實際值為33.88 mm。經過試驗驗證，辨識出的參數b可以使測試系統的精度滿足±0.02 mm的要求，相對于傳統標定方法測量精度可提高1個數量級。

激光三角法；精度；標定；參數辨識

TANG Mingzhou, YANG Lihong, WANG Jingliang

(School of Mechanical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)

石油在世界能源消耗中約占40%，石油含有的腐蝕性介質對開采和運輸過程中使用的管材產生嚴重腐蝕。為了提高管材防腐性能、延長管材壽命，通常在管材內壁均勻噴涂改性環氧酚醛樹脂進行內涂層處理。涂層厚度是防腐檢測的重要指標[1]。

涂層厚度常用檢測方法有：超聲法、射線法、渦流法、激光法。鄭金華等[2]利用小波變換模極大值法和Lipscchitz指數法實現了超聲信號在不同界面處檢測，但涂層厚度為80～150 μm。任家富等[3]應用研發的同位素 X 射線熒光分析儀，對 3 種樣品(鐵基鍍鋅、鐵基鍍鎘和汽車涂層)進行試驗結果表明該方法測量精度達 2%～4%，但X射線有輻射對人體有傷害。岳秀芳等[4]采用不同擬合信號函數對渦流信號與提離距離進行標定，較大提高渦流測厚的精度，但是0～5 mm量程范圍的誤差只控制在0.09 mm以內。……