埋地管道防腐层缺陷现场检测仪器的探讨

温 禹

（大庆油田水务公司水文地质公司，黑龙江 大庆 163411）

1 基于DSP的埋地管道防腐层缺陷现场检测仪器

因埋地管道所处作业环境相对比较恶劣，要想顺利完成对埋地管道防腐层缺陷的现场检测作业，所选择的检测仪器应具备抗干扰能力强、重量轻、体积小、功率消耗小等一些应用特征，就此本文基于DSP提出管道防腐层缺陷现场检测仪的应用。

1.1 激励信号发生部分

就埋地管道防腐层缺陷现场检测相关要求，由DSP经过D/A进行转变，产生信号如下：正弦信号（单位Hz）有0.1、0.5、1、5、10；多种频率正弦波合成信号以及阶跃信号，上述信号都是经过恒电流或者是恒电位电路传送至需要进行检测的埋地管道中。

1.2 响应信号采集部分

通过Cu/CuSO4参与点击检测埋地管道防腐层的响应信号，根据放大、滤波、A/D转换存入RAM以及等待信号处理这一流程进行。在这个过程中，因管龄、现场环境等存在一定的差别之处，使得最终所检测的响应信号大小、信噪比存在一定的差别，正因如此，也就对该部分放大器、滤波器、模数转换器等方面提出更为严格的要求。

1.3 控制与数据处理部分

其一，关于控制与数据处理部分的工作内容主要有以下几方面，控制信号的发生和采集两部分的协调并完成相应的测试，然后将测试结果显示出来，与PC端进行通讯，处理测试数据的时域、频域信号[1]，最后将需要进行检测埋地管道的各项数据参数解析出来，最后对缺陷类型进行判别和分析。

就现场检测仪器而言，其核心主要在于DSP芯片，也就是数字信号处理芯片，只有DSP性能优质，才能减少指令周期，例如晶振为40MHz时，基于不倍频，其指令周期为25ns。对于埋地管道防腐层缺陷所使用的现场检测仪器，通常选择采用电池供电的方式开展检测作业，其中需要特别注意的是器件芯片的功率消耗量，除此之外，所使用的检测仪器应将电池使用情况显示出来，在使用过程中，能够随着使用情况来告知操作者及时进行电池更换。本文进行埋地管道防腐层缺陷现场检测所使用的DSP内部数据线为六条十六位，相比较于十六位A/D和D/A器件接口而言，具有一定的应用便利性，同时也能降低使用过程中存在的量化误差，进一步强化系统信噪比。

2 埋地管道防腐层缺陷现场检测仪器的实验

为有效验证模拟试片检测效果，本文通过实验的方式进行验证，管道长度、外径以及材料分别为6.3m、Φ159mm以及16Mn钢；对于管道的防腐层部分为石油沥青，其厚度、埋设深度分别为4mm、0.6m，因本次实验是对埋地管道防腐层缺陷部分进行检测，所以提前在管道上制造多个不同规格形态的破损点、剥离点等等，通过运用基于DSP的现场检测仪器进行多次检测后，检测结果为破损系数K值随着频率产生的变化而发生相应的变化，若破损系数K值为下降状态，斜率为大，当处于剥离状态下，K值下降时斜率为小；若破损和剥离两种状态共同存在情况下，K值得下降斜率就会处于上述两种情况之间。若从破损程度的角度进行分析，埋地管道破损面积越大，K值下降斜率也就会越大[2]。

3 结语

综上所述，埋地管道防腐层因缺陷情况存在一定的不同，其电化学阻抗谱特征也因此存在一定的不同之处，通过检测仪器在规定频率范围内对电化学阻抗谱特征进行检测，能够将埋地管道防腐层破损情况、剥离程度等进行相应的检测。本次基于DPS的检测仪器在试验有很好的实验成效，但其中对于缺陷定位等其他方面的问题还需要加大研究力度，以此更好的为埋地管道防腐层缺陷检测提供技术支持。