仪器仪表学报

作者：吕瑞宏，解海龙，王晨丽，柳建华，黄 平

单位：吕瑞宏,1. 沈阳工业大学信息科学与工程学院,,解海龙,1. 沈阳工业大学信息科学与工程学院,,王晨丽,1. 沈阳工业大学信息科学与工程学院,,柳建华,2. 国能榆林能源公司洗选中心,,黄 平,1. 沈阳工业大学信息科学与工程学院,

关键词：管道防腐层;声谐振法;空气耦合;集成经验模态分解;XGBoost优化算法

基金：国家自然科学基金项目(62301338)、辽宁省教育厅高等学校基本科研-面上项目(LJ212410142115)资助

天然气管道防腐层的完整性对管道安全至关重要,而裂纹损伤是引发泄漏和加速腐蚀的主要隐患之一。采用空耦超声谐振内检测技术,通过集成经验模态分解(EEMD)处理超声检测信号,分离出本征模态函数(IMF)分量,并与原信号进行相关性分析。随后,利用小波阈值去噪技术处理这些分量,重组后得到更清晰的去噪信号,从中提取出六维特征量,作为极端梯度提升(XGBoost)模型的输入。为了进一步优化模型性能,使用牛顿-拉夫逊(NRBO)算法对XGBoost的迭代次数、树的深度和学习率等关键参数进行优化,达到最佳识别效率和准确性。研究结果表明,该方法能够以95.83%的准确率识别防腐层损伤类型,且对裂纹长度预测的平均相对误差仅为6.3%,展现了优异的抗干扰能力和精准度。该方法在抗噪性和精度方面表现优异,为天然气管道防腐层检测提供了新思路,有助于提升管道安全性、降低维护成本并延长管道使用寿命。

来源：2024年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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