油管柱接头金属-金属密封面超声成像检查方法

摘要

一种油管柱接头金属-金属密封面超声成像检查方法；使用超声换能器向密封面发射宽频带的超声波，同时接收密封面的反射回波信号。基于超声回波信号在接触界面的反射系数随频率不同而变化的传播规律，将回波信号变换到频域并计算幅度谱的中心频率或高、低频段能量比，作为密封面接触压力的指示参数，沿油管轴向和圆周方向移动超声换能器进行扫描测量，可获得密封面的接触压力的分布图像，指示是否存在缺损及缺损的位置、方向、大小，保证油管柱的安全；与现有技术相比，大大降低了对接箍表面的处理要求，提高了稳定性和可靠性。

主权项

1.一种油管柱接头金属-金属密封质量的超声检查方法，其特征在于：(1)选择中心频率在3-8MHz之间且-6dB带宽不低于70％的超声换能器，以0°～10°方位向接箍表面发射声波；(2)超声换能器同时接收密封面处的反射回波信号；(3)使用数字信号处理中的汉宁窗方法截取反射回波W(t)，并由傅立叶变换计算幅度谱公式1：$\bar{W}\left(f\right)=\left|\frac{1}{2\pi }{\int }_{-\infty }^{\infty }W\left(t\right)e^{-i2\mathrm{\pi ft}}\mathrm{dt}\right|---\left(1\right)$式中t为时间，f为频率，(4)计算幅度谱中各频率部分相对能量，用中心频率公式2或高低频段能量比值公式3来表示；$f_c=\frac{{\int }_{f_L}^{f_H}f\bar{W}\left(f\right)\mathrm{df}}{{\int }_{f_L}^{f_H}\bar{W}\left(f\right)\mathrm{df}}---\left(2\right)$$R=\frac{{\int }_{f_M}^{f_H}{\bar{W}}^2\left(f\right)\mathrm{df}}{{\int }_{f_L}^{f_M}{\bar{W}}^2\left(f\right)\mathrm{df}}---\left(3\right)$式中f_M为幅度谱的峰值频率，f_L∈[0，f_M]，f_H∈[f_M，∞]；(5)沿油管轴向和周向移动超声换能器进行二维扫描，对获得的数据转为灰度图像或伪彩图，或者移动油管完成二维扫描，或者同时移动超声换能器和油管完成二维扫描。