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ATA-3080功率放大器在海底管道懸跨振動激振器檢測中的應用

測試技術分享 ? 來源:測試技術分享 ? 作者:測試技術分享 ? 2023-11-24 11:37 ? 次閱讀
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海底管道懸跨振動檢測是指對海底管道在懸跨(即管道跨越兩個支撐點之間的區域)段發生的振動進行監測和分析的過程。為了實現海底管道懸跨振動檢測,通常使用以下幾種方法:

1.加速度傳感器:通過在管道表面安裝加速度傳感器,可以實時測量管道在懸跨段的振動加速度。這些傳感器會將收集到的數據傳輸到數據采集系統進行處理和分析。

2.應變計:通過在懸跨段的管道表面安裝應變計,可以測量管道發生的變形和應變情況。這些數據可以用于評估管道在懸跨振動下的受力情況。

3.聲學方法:利用水下聲學設備,如聲學定位系統和水下聲學設備,可以對海底管道的懸跨振動進行監測和測量。聲學技術可以通過測量聲波傳播時間和聲波反射等方式,來檢測海底管道的振動狀態。

4.力傳感器:可在管道受力位置安裝力傳感器,以測量管道在懸跨段發生的力的大小和方向。

了解了上述方法,就可以發現我們還可以使用ATA-3080功率放大器搭配激振器的方式完成本次測試實驗。

首先,我們在管道的一端利用鼓風機向管內吹氣,推動管內球向前滾動,同時我們還需要通過連續調節鼓風機的供電電壓,實現對風速的連續調節控制風力大小,以保證小球能夠像在現場作業時一樣在管道中勻速的進行滾動。

考慮到球從靜止到速度穩定是一個加速過程,在激振管道的上游又連接了一根緩沖管,使球在進入激振管道前就完成加速并達到恒速滾動的穩態。兩節管道之間采用柔性橡膠連接,使緩沖管道不干擾激振管道的振動。激振管道兩端采取固定支撐,來模擬實際的懸跨海底管道。

之后,我們用電腦控制數據采集卡產生激勵信號,經過功率放大器放大后,輸送給激振器,激勵管道沿豎直方向振動??紤]到在海底,洋流平行于海床,而渦激振動方向又與洋流方向垂直,所以給管道施加的激勵是豎直方向的。激光位移傳感器實時測量管道的振動位移,作為參考。

采用3D打印技術制作了50mm直徑的光敏樹脂球殼,內部設置了固定三軸加速度計的結構,加速度計采用小型鋰電池供電。在球內部添加了兩條鋼柱來調節它的質量分布,使球穩定地圍繞轉動慣量大的軸旋轉。檢測完畢后,取出球與電腦相連接,下載數據,通過離線處理加速度信號識別出管道振動。

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審核編輯:湯梓紅

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