一个阻抗加载的表面声波腐蚀传感器用于基础设施监控
Jagannath Devkota1,2,3, David W Greve1,4, Nathan Diemler1,2
1National Energy Technology Laboratory, 626 Cochran Mill Road, Pittsburgh, PA 15236, USA.
Sensors (Basel, Switzerland)
|February 10, 2024
概括
本研究介绍了阻抗负载反射延迟线 (IL-RDL) 表面声波 (SAW) 设备,用于在石油和天然气管道中无线监测腐蚀. 实验证明了在模拟管道条件下实时检测铁腐蚀.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 传感器技术 传感器技术
- 腐蚀工程 腐蚀工程
背景情况:
- 表面声波 (SAW) 设备为基础设施中的无线腐蚀监测提供了潜力.
- 挑战包括对石油和天然气管道等大型系统的声损失和有限的读取范围.
- 现有的方法在恶劣的工业环境中与实时,远程监控作斗争.
研究的目的:
- 调查阻抗负载反射延迟线 (IL-RDL) SAW 装置用于金属腐蚀监测.
- 为了评估反射器电阻变化对SAW设备性能的影响.
- 在石油和天然气管道相关条件下演示实时和远程腐蚀检测.
主要方法:
- 模拟了反射器电阻对IL-RDL SAW设备背散射信号的影响.
- 在高压,潮湿的CO2条件下实验性监测铁 (Fe) 薄膜腐蚀.
- 通过使用引导波,在70米碳钢管道内进行了远程腐蚀监测.
主要成果:
- IL-RDL SAW 设备在检测由于腐蚀而导致的金属电阻变化方面表现有前途.
- 在模拟的管道条件下,成功地实现了Fe膜腐蚀的实时监测.
- 在一条长长的碳钢管道中,通过使用引导波传播来进行腐蚀的远程传感.
结论:
- IL-RDL SAW 设备是在具有挑战性的环境中无线实时腐蚀监测的可行技术.
- 这项研究提供了关于优化反射器特性以增强传感的见解.
- 对于更广泛的应用,建议进一步改进IL-RDL的传感响应.
