管道是输送石油、天然气等介质的最经济手段,但管道也会因腐蚀等原因而发生故障。我国大量的中、小口径油气输送管道分布在人口较稠密的地区,一旦发生腐蚀泄漏事故,其后果将更为严重。 开展小管道检测技术的研究,采用单探头反射镜式的超声波检测方法,分析了平面反射镜对聚焦声束的影响,对采用平面反射镜检测柱面工件时,工件中的焦点位置及焦柱参数的确定方法进行了探讨。根据这种检测方法,设计了基于实验室条件下的小管道检测机器人的结构,包括检测舱体的结构和里程定位系统的结构。 根据φ159mm的小管道的使用要求和工作环境,提出检测方案,组建了测试系统,并分别设计了其两个分系统:管内超声波检测系统和管外数据采集、显示系统。进行了相关硬件选型、电路设计和软件设计。硬件电路设计包括里程信号采集电路、电机驱动电路和通讯接口电路。 在实验室条件下,进行了实验,实验结果表明检测方案是完全可行的。为了模拟实际工作环境,还做了干扰试验,分析了各种干扰对检测精度的影响。实验及对实验结果的分析,虽然是基于实验室条件下的,但仍然具有普遍意义,因此不仅为客观评价检测方案的可行性和可靠性提供了可信的依据,同时也对小管道检测机器人的后期研制具有至关重要的意义。