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用于防腐层下缺陷检测的电容成像装置

李振 [1], 毛冬麟 [1], 李晨 [1], 路鹏 [1],
[1] 中国石油大学（华东），青岛，中国
发布日期 2016

带有防腐层的金属管道被广泛应用到油气输送，金属管道表面缺陷的存在会对管道运行产生安全隐患，如何检测防腐层下金属表面缺陷一直是无损检测领域的难题；本文设计了一种基于电容成像技术的新型电容成像探头（图1），利用该探头对不同深度的表面缺陷进行线扫描研究，并搭建电容成像实验装置（图2）进行实验研究，最后对比分析仿真结果（图3）与实验结果（图4）。 计算方法：通过 COMSOL Multiphysics® 软件的 AC/DC 模块，利用背对背三角形电容成像探头对不同深度的表面缺陷进行线扫描。求电容值仿真中用到了“静电（es）”接口，涉及到了基本的电磁学方程。 结果：仿真得到了对不同深度表面缺陷线扫描的电容值图，实验得到了对不同深度表面缺陷线扫描的电压值图。 结论：（1） 电容成像技术能穿透绝缘防腐层对缺陷宽为 2mm 的金属表面进行成像检测。 （2）电容成像技术能对防腐层下金属表面不同缺陷深度进行定量分析，当金属表面缺陷增加时，测得的电容值也会增加，而且随着深度的增加，电容值的增加幅度会减小。

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