盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置制造方法及图纸

技术编号:18634283 阅读:3 留言:0更新日期:2018-08-08 07:55
本实用新型专利技术提供了一种盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置,该装置通过模拟单根和多根并排排列的直线型碳纤维抽油杆,可拟合出盘绕状碳纤维连续抽油杆的声信号衰减规律。根据所述根据声发射信号到达传感器时跨越的抽油杆根数和相应的衰减公式实现声源位置的精确定位,该方法检测效率高,可以实现精确定位,适合存放盘绕状态抽油杆的声发射源定位和实时监测。

【技术实现步骤摘要】
盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置
本技术涉及碳纤维抽油杆缺陷检测领域,具体涉及一种存放盘绕状态碳纤维连续抽油杆声发射定位装置。
技术介绍
声发射是一种动态无损检测技术,在这一领域,现今应用最成熟的声发射定位方法为时差定位方法和区域定位方法,这些检测方法对检测对象的结构不敏感,可以实现对三维复杂结构的定位。如现有技术中,中国专利文献CN106199522A公开了一种圆柱储罐的声发射源定位方法及其装置,该声发射源定位装置包括所述声发射源、至少三个所述声发射传感器,以及声发射检测仪;其中所述声发射传感器均匀设置在圆柱储罐壁四周,且所述声发射传感器设置在同一水平面上;所述声发射源以固定频率向四周发射声信号;所述声发射传感器接收所述声发射源发出的声信号,所述声发射传感器将声信号转换为电信号传送至所述声发射检测仪;该声发射源定位装置通过设置声发射传感器,获取声发射源发出声信号的时间与声发射传感器接收信号的到达时间,计算得到各声发射传感器与信号源之间的距离,实现对声发射源的定位。上述现有技术中的方法可实现圆柱形罐的声发射源定位。除了圆柱形,实际应用中的检测对象是多样的,如石油领域常用的碳纤维连续抽油杆,其在常态下是处于盘绕状态,碳纤维连续抽油杆存放盘绕状态下会受到很大的载荷,抽油杆的结构强度可能会发生变化,甚至出现抽油杆直接断裂的情况。声发射无损检测技术可为盘绕状态下碳纤维连续抽油杆结构损伤缺陷检测和定位提供数据支持与帮助,但是盘绕状态下的碳纤维管的检测难度较大,对于损伤缺陷的存在检出率和缺陷的定位精度决定了该技术能够广泛地推广和应用。目前还缺少能够对盘绕存放状态下抽油杆的损伤状态进行精确的检测和监测的装置,严重影响了抽油杆后续的工程应用。
技术实现思路
本技术解决的是缺少能够对盘绕存放状态下抽油杆的损伤状态进行精确的检测和监测的装置,进而提供一种能够检测抽油杆上声源发声位置,进而确定断裂发生位置的装置。本技术解决上述技术问题采用的技术方案为:一种盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置,包括:直线型碳纤维抽油杆,所述直线型碳纤维抽油杆设置有多根,每根所述直线型碳纤维抽油杆与所述盘绕状碳纤维连续抽油杆在横截面上的结构相同且具有相同的材质;辊轴,所述盘绕状碳纤维连续抽油杆盘绕安装在所述辊轴上;声发射传感器,适宜于安装在所述直线型碳纤维抽油杆和所述盘绕状碳纤维连续抽油杆上;声源模拟装置,适宜于放置在所述直线型碳纤维抽油杆和所述盘绕状碳纤维连续抽油杆的表面进行发声。多根所述直线型碳纤维抽油杆包括一根单独放置的直线型碳纤维抽油杆,剩余的多根所述直线型碳纤维抽油杆并排排列设置。所述直线型碳纤维抽油杆和所述盘绕状碳纤维连续抽油杆的横截面的直径为19-22mm。所述辊轴的直径为2.5m。所述声发射传感器设置有多个,当多个所述声发射传感器安装在所述盘绕状碳纤维连续抽油杆上时,所述声发射传感器的检测区域覆盖盘绕状碳纤维抽油杆的所有区域。当多个所述声发射传感器安装在所述盘绕状碳纤维连续抽油杆上时,所述盘绕状碳纤维连续抽油杆的每个区域均处于至少两个声发射传感器的检测区域内。当多个所述声发射传感器安装在所述盘绕状碳纤维连续抽油杆上时,布置有声发射传感器的所述盘绕状碳纤维连续抽油杆的匝与匝之间的间隔匝数相同。所述盘绕状碳纤维连续抽油杆采用多层盘绕的方式安装在所述辊轴上。多层缠绕的层数小于或者等于所述声发射传感器可以检测到的声源可跨越的最大层数。所述声源模拟装置为铅芯。本技术所述的盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置中,盘绕状碳纤维连续抽油杆为沿延伸方向结构不发生变化的抽油杆,即盘绕状碳纤维连续抽油杆上每处的横截面尺寸和结构均相同,碳纤维抽油杆的直径通常是在19-22mm。本技术所述的直线型碳纤维抽油杆,所述直线型碳纤维抽油杆设置有多根,每根所述直线型碳纤维抽油杆与所述盘绕状碳纤维连续抽油杆在横截面上的结构相同且具有相同的材质;利用所述直线型碳纤维抽油杆,将声发射传感器安装在一根直线型碳纤维抽油杆上,利用声源模拟装置在所述线型碳纤维抽油杆上发声模拟声源,可得到声发射信号在单根直线型碳纤维抽油杆上的衰减规律;将多根直线型碳纤维抽油杆,并排排列,将声发射传感器安装在其中一根直线型碳纤维抽油杆上,利用声源模拟装置模拟处于不同直线型碳纤维抽油杆上的声源,可得到声发射信号在多根直线型碳纤维抽油杆上跨杆传播时的衰减规律;然后将所述盘绕状碳纤维连续抽油杆安装在所述辊轴上;将声发射传感器安装在所述盘绕状碳纤维连续抽油杆上进根据行检测,当检测到声发射信号时,即可根据所述衰减规律分析出声源所在的区域。本技术中所述装置根据声发射信号到达传感器时跨越的抽油杆根数和相应的衰减公式实现声源位置的精确定位,该方法检测效率高,可以实现精确定位,适合存放盘绕状态抽油杆的声发射源定位和实时监测。为了使本技术所述的盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置的技术方案更加清楚明白,下面结合具体实施方式和附图对本技术中的技术方案进行进一步的描述。附图说明如图1所示是本技术所述的单根直线型碳纤维抽油杆声发射幅值信号传播测试装置;如图2所示是本技术所述的多根直线型碳纤维抽油杆并排排列时声发射幅值信号传播测试装置;如图3所示是本技术所述的盘绕在辊轴上的的盘绕状碳纤维连续抽油杆的结构示意图。其中附图标记为:1-声发射传感器;2-直线型碳纤维抽油杆;3-模拟声源位置;4-盘绕状碳纤维抽油杆;5-辊轴。具体实施方式在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本技术的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理,但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。本实施方式提供了一种盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置,包括:直线型碳纤维抽油杆1,所述直线型碳纤维抽油杆1设置有多根。所述直线型碳纤维抽油杆1与所述盘绕状碳纤维连续抽油杆4在横截面上的结构相同且具有相同的材质;辊轴,所述盘绕状碳纤维连续抽油杆安装在所述辊轴上;声发射传感器1,适宜于安装在所述直线型碳纤维抽油杆1和所述盘绕状碳纤维连续抽油杆4上;本实施方式中所述声发射传感器1设置有多个,当多个所述声发射传感器1安装在所述盘绕状碳纤维连续抽油杆上时,所述声发射传感器1的检测区域覆盖盘绕状碳纤维抽油杆的所有区域。作为优选的实施方式,所述盘绕状碳纤维抽油杆的每个区域均处于至少两个声发射传感器1的检测区域内。利用本实施方式中盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置进行声发射源定位的方法为:将声发射传感器安装在一根直线型碳纤维抽油杆上,利用声源模拟装置模拟声源,可得到声发射信号在单根直线型碳纤维抽油杆上的衰减规律;将多根直线型碳纤维抽油杆,并排排列,将声发射传感器安装在其中一根直线型碳本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置,其特征在于,包括:直线型碳纤维抽油杆,所述直线型碳纤维抽油杆设置有多根,每根所述直线型碳纤维抽油杆与所述盘绕状碳纤维连续抽油杆在横截面上的结构相同且具有相同的材质;辊轴,所述盘绕状碳纤维连续抽油杆盘绕安装在所述辊轴上;声发射传感器,适宜于安装在所述直线型碳纤维抽油杆和所述盘绕状碳纤维连续抽油杆上;声源模拟装置,适宜于放置在所述直线型碳纤维抽油杆和所述盘绕状碳纤维连续抽油杆的表面进行发声。

【技术特征摘要】
1.一种盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置,其特征在于,包括:直线型碳纤维抽油杆,所述直线型碳纤维抽油杆设置有多根,每根所述直线型碳纤维抽油杆与所述盘绕状碳纤维连续抽油杆在横截面上的结构相同且具有相同的材质;辊轴,所述盘绕状碳纤维连续抽油杆盘绕安装在所述辊轴上;声发射传感器,适宜于安装在所述直线型碳纤维抽油杆和所述盘绕状碳纤维连续抽油杆上;声源模拟装置,适宜于放置在所述直线型碳纤维抽油杆和所述盘绕状碳纤维连续抽油杆的表面进行发声。2.根据权利要求1所述的盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置,其特征在于,多根所述直线型碳纤维抽油杆包括一根单独放置的直线型碳纤维抽油杆,剩余的多根所述直线型碳纤维抽油杆并排排列设置。3.根据权利要求1所述的盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置,其特征在于,所述直线型碳纤维抽油杆和所述盘绕状碳纤维连续抽油杆的横截面的直径为19-22mm。4.根据权利要求1或2所述的盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置,其特征在于,所述辊轴的直径为2.5m。5.根据权利要求1所述的盘绕状碳纤维连续抽油杆声发射源定位装置,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑召斌李风郭志永冷传基
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心
类型:新型
国别省市:北京,11

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