基于LabVIEW的铁磁材料漏磁检测技术研究

为实现铁磁材料缺陷的无损检测,提高材料的可靠性,根据其磁学性质,搭建了漏磁场的测量平台,在LabVIEW平台下通过控制步进电机和驱动数据采集卡实现霍尔传感器对漏磁信号的实时检测,同时对漏磁数据进行实时显示、处理和保存,并通过小波变换和微分消除漏磁数据噪声、直观显示缺陷信息.实验表明:基于LabVIEW的漏磁检测技术可以实现缺陷漏磁数据的采集、实时显示和消噪处理,实现对铁磁材料缺陷的精确检测.     

去除漏磁信号中系统噪声的小波系数去噪方法

漏磁无损检测普遍用于铁磁材料的无损检测中,是近年来输油管道检测中常用的一种有效方法。研究了输油管道检测中漏磁信号的去噪问题,由于漏磁信号被多种噪声源所污染,极大地降低了漏磁信号中缺陷信号的可检测性。通过利用小波系数去噪, 提出一种去除漏磁信号中系统噪声的新方法。实验结果说明:该方法的去噪效果优于传统的小波去噪方法。     

高温钢管漏磁检测的仿真与试验研究

高温钢管的快速无损检测对于保证管体质量、降低后续加工成本具有重要的意义;研制了漏磁检测系统和具有多种冷却方式的检测探头,研究了高温钢管实施漏磁检测的信号特性,证实管体温度在居里点以下时开展漏磁检测是可行的;试验和仿真结果表明,普通探头在15～780℃下检测时,探头受温度影响大,在室温和650℃时信号分别为2.12V和2.27V;高温探头采用风冷和水冷的方式,大大改善了探头的温度特性,信号在100～650℃范围内变化较小;铁磁性材料在居里点附近饱和磁化强度迅速下降,缺陷信号也随之减小,揭示了漏磁检测的适用温度范围。     

铁磁构件局部缺陷漏磁模型与实验验证

根据矩形槽磁偶极子分析模型,结合圆柱铁磁金属构件的几何特征,建立了圆柱铁磁构件的漏磁场分析模型;针对圆柱铁磁构件表面任意探测点,从理论上给出了地磁场、构件母体磁场和局部缺陷产生的漏磁场数学解析表达式;对圆柱铁磁构件的漏磁模型进行软件仿真研究,并利用实验室漏磁检测装置对有明显局部缺陷区域的圆柱铁磁构件进行了测试;最后对软...     

脉冲漏磁检测技术中新型传感器设计及实验验证

漏磁检测法广泛应用于铁磁性材料的缺陷检测.应用有限元法对一新型脉冲漏磁传感装置下钢管缺陷产生的漏磁场进行了仿真分析,仿真结果表明提取缺陷漏磁场三维分量进行缺陷识别,相比较传统的提取一维或二维缺陷漏磁场分量而言,可获取更多有关缺陷尺寸、位置等信息,提高对缺陷的识别能力.采用所设计的新型脉冲漏磁传感器,对脉冲漏磁三维检测分量信号进行了分析,由三维检测信号峰值扫描波形可有效识别缺陷,并评估缺陷长度、深度等信息;实验结果与仿真分析有较好的一致性.     

管道漏磁检测的二维数值模拟研究

在管道漏磁检测中,缺陷的定量识别一直是个难题,运用有限元分析的方法,建立了漏磁场的数学模型,然后采用有限元分析软件ANSYS建立了漏磁检测装置分析的模型,并进行了二维静态情况的仿真,获得了不同缺陷所产生的漏磁信号,并把这些结果和实验结果进行了比较分析;从这些结果中可以得出了缺陷的特征与其所产生的漏磁信号的特征之间的对应关系,采用仿真的方法来研究漏磁信号的定量识别问题并取得较好的识别效果。     

新型脉冲漏磁检测法的表面缺陷检测特征分析

针对脉冲漏磁检测技术对不同方向的漏磁分量进行分析时存在一定局限性的问题,基于脉冲漏磁(PMFL)检测中的U型磁轭和脉冲涡流(PEC)检测中的矩形空心激励线圈,提出了脉冲聚磁(PMC)检测方法.通过仿真和实验分析了铁磁性试件在脉冲漏磁和脉冲聚磁两种检测模式下,缺陷部位的响应信号X,Y和Z3个分量的检测效果.结果表明:脉冲聚磁检测方法在进行铁磁性材料构件的缺陷检测时,激励探头对被测试件的3个方向的分量激励效果更明显,同时对于不同深度的表面缺陷,脉冲漏磁响应信号的三维分量具有更高的检测灵敏度.     

储罐底板的漏磁检测信号处理中小波奇异性检测理论的应用

漏磁检测是无损检测中的一种重要方式,采用漏磁法采集到的漏磁信号具有数据量大和附带有大量的噪声的特性,其中,缺陷通常表现为输出信号发生突变,因此考察信号突变点的变化对漏磁检测有很重要的意义。本文利用了小波分析其独特的时域和频域特性,分析了基于小波变换的漏磁信号奇异点的定位方法和奇异性程度的计算方法,对漏磁信号进行处理,使信号便于存储和分析,仿真结果表明该方法是有效的。     

基于嵌入式结构的便携式漏磁检测仪设计

针对基于工控机设计的漏磁检测仪体积大、功耗高、操作不便等问题,设计了一种基于嵌入式技术的便携式漏磁检测仪.该检测仪以S3C2440A嵌入式微处理器为核心,采用Windows CE 5.0嵌入式操作系统,通过霍尔传感器捕获缺陷漏磁信号,完成对铁磁材料工件机械结构缺陷的检测.实验结果表明:该仪器具有灵敏度高、结构简单、便于携带等优点,具有一定的推广价值.     

基于蚁群神经网络的油气套管裂缝缺陷检测

提出一种基于蚁群神经网络的漏磁信号定量分析方法.首先,通过有限元仿真,分析和确定了漏磁信号中能够反映裂缝缺陷参数的各个特征量;其次,通过对蚁群算法原理的研究,建立了以漏磁信号为对象的神经网络模型;最后,模拟实际检测中不同缺陷信号的特征量作为网络输入,并对网络性能进行测试.实验结果验证了蚁群神经网络的可行性,并且能明显改...     

基于矩形线圈水平分量磁场分析的脉冲漏磁检测研究

针对铁磁性材料金属的缺陷检测,提出了一种基于矩形线圈水平分量磁场分析的检测方法.在涡流和漏磁理论基础上,建立了矩形激励线圈检测仿真模型.仿真表明:矩形线圈的下方水平磁场平整,当线圈轴线与缺陷方向垂直时,线圈底部水平分量的磁场与缺陷形成90°夹角.在铁磁性金属材料中,铁和空气介质处相对磁导率不一致导致磁场的偏转,产生了较强的漏磁场.在非铁磁性金属中,磁感线在缺陷处分布较为平滑,并不存在漏磁现象.搭建了检测平台,并分别在缺陷边缘和上部放置了Hall和GMR巨磁阻传感器进行检测.实验结果表明:在铁板表面,z分量磁场是涡流场和漏磁场的矢量叠加,磁场强,但与缺陷深度并没有线性关系;x分量磁场是单一的漏磁场,与缺陷深度存在线性关系,可以对缺陷进行定量分析.     

T-形磁通集聚器磁场放大特性及影响因素研究

针对微型磁传感器对弱磁场测量灵敏度低的问题,利用软磁材料对外磁场的集聚放大作用来提高磁测系统的灵敏度。重点针对T-形磁通集聚器的轴向磁场放大特性及影响因素进行了分析,并设计了相应的磁通集聚器并进行试验测试。试验表明所设计的T-形磁通集聚器具有很好的磁场线性放大作用,可用于提高弱磁场的测量精度。磁力线在磁通集聚结构内部流动的过程中发生了磁通泄漏现象;T-形磁通集聚器对外部磁场放大了约21倍;磁通集聚器的相对磁导率及空气间隙与外部磁场的放大倍数都呈非线性的关系,结构的长宽之比与外部磁场的放大倍数呈单调递增关系,结构厚度对其几乎没有影响。该研究结果能够为磁通集聚器结构设计及优化方面提供一定的参考价值。     

漏磁检测方法实现管道缺陷图形重构技术的研究

为了实现地下油气输送管道内层腐蚀，裂缝，泄漏状况的检测以及评估，探讨了管道缺陷的图形重构技术，缺陷漏磁场可由简单的恒定磁通的等效面偶极子来模拟，缺陷重建模型出一系列等效面偶极子阵列分布的截面组成，并采用了逆向矩阵求算法得到方程最优解，理论分析和计算结果表明，该模型和算法灵活地实现了管道缺陷的视图化。     

基于滞后磁化参数变化的扭矩检测模型研究

通过对在扭矩和磁场作用情况下,铁磁性钢轴中滞后参数的变化,构造了一磁-力滞后模型。借助于此模型,可以确定与扭应力有关的矫顽磁场、剩磁以及相对磁导率等磁性参数的变化。得出了检测扭矩的最好磁参数是在饱和或接近于饱和时的Hc结论。