基于压电陶瓷传感器的管道损伤识别
2021-05-19杜国锋程晨焦文帅张丹富
长江大学学报(自科版) 2021年2期
关键词:信号
杜国锋,程晨,焦文帅,张丹富,2
1.长江大学城市建设学院,湖北 荆州 434023 2.中建三局第一建设工程有限责任公司,湖北 武汉 430040
长输管道是重要的能源运输通道,被喻为生命线工程。长输管道服役环境复杂,不仅面临环境介质的腐蚀,还可能遭受地质灾害和外部荷载的冲击作用。管道损坏将诱发事故,对国民经济造成不可估量的损失,对现役管道进行健康监测和损伤识别极为重要。传统的钢质管道损伤识别方法有射线法、声波法、漏磁法等,但这些方法均较难实现管道损伤在线实时监测。压电陶瓷传感器集信号激发与接收功能于一体,是近年来结构无损检测领域新兴的一种能实现结构在线监测的装备[1-4]。国内外学者在该方面做过很多研究:WANG等[5]将压电陶瓷应用于复合材料板的损伤检测中,用主动传感技术实现损伤检测;KESSLER等[6]利用压电传感技术对环氧树脂构件进行损伤识别,实现了构件损伤定位和损伤程度识别;SONG[7]等基于小波包能量法对盖梁内部结构进行损伤计算,取得较好识别效果;ZHANG等[8]则利用压电陶瓷对木结构进行健康监测,发现该方法不仅能识别木材损伤,还能有效监测木材的含水率。在管道工程健康监测领域,目前基于压电陶瓷的损伤检测方法已经成为重要手段[9-12],如在基于压电阻抗技术进行管道损伤检测方面,杜国锋等[13-15]借助压电陶瓷来拾取不同损伤工况管道的阻抗谱信息,并以均方根偏差为指标,实现管道损伤的定性与定量分析。……
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