管道运输在现代运输业中占有相当重要的地位,是石油、天然气远距离运输最主要的手段。但随着管道使用时间的延长,老龄期管道将进入事故多发期,一旦发生泄漏或爆裂将会造成重大经济损失和严重后果。同样的情况也存在于炼油、制药等工艺环境的金属容器中。因此,对于运输管道及金属容器进行腐蚀监测,及时识别其腐蚀情况,具有十分重要的工程意义。电场指纹技术(Field Signature Method,FSM)作为一种新型的无损检测技术,拥有适用范围广、监测精度高、使用寿命长等优势,安全性、敏感性和灵活性都比大多数非破坏性监测手段好,近年来在油气田及石油炼厂等领域有大量应用。但FSM核心技术现被国外公司垄断,国内相关研究起步较晚,研究成果较少。因此,本文基于FSM的基本原理自主研制了一种基于PXI总线的模块化在线腐蚀检测仪,并针对FSM设备应用过程中的电极布置、温度补偿等关键技术问题进行了研究探讨。本文所做的主要工作分为以下几个部分:(1)优选最佳的电极连接方式,确定电极布置方案。通过实测确定了一种稳定可靠的电极连接方式,并通过数值仿真模拟电场分布,提出了平板模型和管道模型的电极布置方案与多次通电的监测方法。(2)提出了一种新的FSM软件温度补偿方法,简化了电场指纹系数计算公式。通过多物理场耦合的数值仿真,分析得到材料的温度补偿模型,建立了温度补偿方程,将方程内嵌到算法中实现温度补偿。此方法摒弃了参考板的使用,对于不同金属材料均有较高的适用性。(3)研制基于FSM基本原理的模块化腐蚀监测仪。基于PXI平台搭建腐蚀监测仪硬件部分,利用不同功能的PXI板卡实现腐蚀检测仪的电流控制、信号采集、温度监测功能,板卡集成于同一个PXI机箱,具有可扩展、集成性好、稳定性高的特点。基于LabVIEW编程环境完成腐蚀检测仪的软件部分,以实现硬件控制、结果显示、数据存储等功能,软件界面为虚拟仪器面板,人机交互性好。