金属磁记忆检测中应力集中区信号的识别

金属磁记忆技术可以快速检测出铁磁构件的应力集中区,对其故障进行早期诊断。磁记忆信号非常微弱,容易受到外来噪声和干扰影响,使得难以准确确定应力集中区。针对含有噪声非平稳性的漏磁信号,在原有信号特征量梯度的基础上,给出了新的时域空间梯度和峰-峰值组合特征量,以及能量峰值处理方法,有效消除了随机噪声对磁记忆信号的影响,提高了应力集中区的识别率;从磁记忆信号的奇异性检测角度出发,通过多尺度小波系数的平方相关一致性来确定真正的应力集中区;实验验证了所提方法的有效性。     

基于金属磁记忆技术的车桥桥壳损伤检测

为探索金属磁记忆现象的物理本质,深入研究车桥桥壳损伤的磁记忆无损检测方法,首先对标准试件进行测试,然后对某系列新桥壳进行疲劳试验,得出桥壳危险区域不同位置、不同加载次数下磁记忆信号法向分量及其梯度值K的变化,并用X射线检测残余应力与磁记忆检测结果进行对比;再以疲劳试验为基础,针对退役驱动桥壳进行变形量测定及对其危险区域进行磁记忆检测,确定桥壳变形量与磁记忆信号间的关系。研究表明:施加载荷前桥壳表面的初始磁状态不同,施加载荷后磁记忆信号呈现规律性的变化;随着循环次数的增加,梯度K值峰值增大;利用磁记忆检测与X射线复合检测的方法能较好的判断出构件缺陷;桥壳的变形量和磁记忆信号梯度K值以及加载的循环次数之间有良好的对应关系,可以为驱动桥壳再制造检测提供依据。     

21世纪NDT新技术--金属磁记忆诊断法

传统的无损检测方法（超声、射线、涡流、磁粉、渗透、着色等）只能检测出业已出现的缺陷,不能解决在役金属构件意外疲劳损伤的问题。而疲劳损伤的发展和破坏性往往与应力集中密切有关。金属磁记忆诊断技术能利用应力集中区漏磁场改变的特点,通过工件表面漏磁场法向分量的扫描,实现对金属早期损伤的诊断。为此介绍ＥＭＳ－２００００智能化磁记忆金属诊断仪的工作原理、特性和应用。     

磁记忆诊断技术中应力集中水平定量评估方法

讨论了采用金属磁记忆法检测设备结果的处理步骤,提出了在应力集中区按漏磁场梯度确定金属极限状态的方法。     

铁磁性材料拉/压疲劳磁记忆信号研究

为探索金属磁记忆信号变化的物理本质,研究不同类型的疲劳载荷对磁信号的影响,首先利用金属磁记忆的基本原理对磁信号的产生过程进行分析和预测,然后对低碳钢Q345分别进行拉伸和压缩疲劳试验,比较不同循环周次下的磁信号法向分量曲线;分析不同检测点在拉伸、压缩疲劳循环中的磁记忆信号变化规律;并从磁畴和位错的角度解释了磁信号在整个疲劳阶段的变化情况。结果表明:在1个循环周次的作用下,检测线的磁信号发生了很大变化;随着加载循环周次的增加,磁信号法向分量Hp(y)整体上保持顺时针旋转,拉伸试件在接近断裂时的磁信号幅值急剧增大;对拉伸及压缩疲劳试件,均可通过磁信号法向分量平均值Hp(y)ave表征应力集中和疲劳损伤程度大小,并且损伤积累参数ΔHN可以用来判断试样所处的损伤阶段。     

金属磁记忆检测中测量方向和提离值的选取

为了定量研究测量方法对磁记忆检测结果的影响,制取了含圆孔缺陷的试样,通过实验定量研究了试样放置方位和传感器提离值对磁记忆检测信号的影响,并与理论计算结果进行了比较。研究结果表明,试件放置方位对缺陷漏磁场的分布规律没有影响,仅对磁场强度数值有影响,试件铅垂并且东西方向放置时,检测结果更为明显。传感器提离值只对磁场强度数值有影响,对其分布规律没有影响,提离值越小,磁场强度值越高。研究结果对于金属磁记忆检测现场测量与提离值的选取具有借鉴意义。     

建筑钢板件三点弯曲试验及磁记忆信号研究

为研究适用于钢结构建筑中以受弯为主的试件的损伤评价,通过对Q235钢板试件进行三点受弯试验,采集了试件加载阶段的磁记忆信号值H_p(y),引入多个磁记忆信号特征量,进行对钢结构损伤的表征研究。试验结果表明,通过磁记忆曲线的"波峰"和"波谷"现象以及磁记忆梯度曲线的"峰-峰值"现象,可以判断试件的应力集中区域。通过其余相关特征量ΔH_p曲线、S_h和|K|_(max)曲线可以发现试件的受拉面对试件的屈服比较敏感,用ΔH_p-F曲线的"拐点"和|K|_(max)-F曲线的"波峰"作为试件进入屈服的依据。研究适用于对结构损伤表征的预判,并且用多重参数验证了磁记忆检测在钢结构损伤方面的可行性。     

基于磁记忆方法的管道应力检测设备的开发

为了解决管道应力检测中难以自动判断的问题,开发了一种基于磁记忆方法的管道应力检测设备。首先介绍了磁记忆方法实现管道应力检测的原理,搭建了以S3C2140芯片作为核心的检测系统,其中选用各项异性磁阻(AMR))传感器HMC 5883L作为弱磁场采集探头,开发了基于Linux嵌入式系统的显示终端,根据GB/T 35090制定应力集中判定方法,实现了对管道应力集中的定量评价。该设备的磁场检测精度与TSC系列检测仪无显著性差异。最后采用了残余应力XRD测量法对试样应力集中情况进行验证。实验表明,该设备能够反映材料内部应力集中情况,适用于输送管道的应力集中的检测。     

圆孔缺陷直径与应力集中对金属磁记忆信号的影响

制备了含有圆孔缺陷的试样,通过磁学分析和磁记忆检测,研究了圆孔缺陷直径和应力集中对磁记忆检测结果的影响。结果表明,磁场强度梯度平均值K_(ave)和最大值K_(max)、磁场强度梯度曲线围成的面积S(K)、金属极限状态系数m_(max)随着圆孔缺陷直径的增大而增大;缺陷位置因磁导率变化而引起磁记忆信号变化;缺陷位置磁场强度梯度曲线相邻两个峰值的间距W_(P-P)随着圆孔缺陷直径的增加而增大。同一缺陷的磁场强度最大值H_(max)、磁场强度曲线围成的面积S(H)随着外加载荷的增加逐渐增大。     

金属磁记忆检测技术及其应用

阐述了金属磁记忆检测技术的原理及优点,并就磁记忆与磁粉探伤的技术特点进行了比较,同时讨论了金属磁记忆检测法在电力行业金属部件检测方面的应用。使用金属磁记忆检测技术,可评价金属部件的应力分布情况,能够及时发现却件应力集中指示区和表面裂纹。     

磁记忆检测套管的自适应信号去噪和故障分类

磁记忆检测方法可有效对井下套管应力集中区进行早期诊断.磁记忆信号非常微弱,容易受到噪声干扰,难以提取其特征量,致使很难定性和定量评估套管的危险等级.对不同尺度空间信号的小波系数进行自适应阈值估计,并基于最优软阈值消噪,从而抑制信号中的噪声,有效提高信噪比,准确识别了套管应力集中区;同时,通过BP神经网络实现了套管故障安全等级的非线性分类,实验验证了方法的有效性.     

基于Zigbee的新型直流泄漏电流测量终端的设计

针对现有变电站直流系统直流泄漏电流测量传感器需要现场布线,灵活性差等问题,研制了基于CC2530 IEEE 802.15.4/ZigBee片上资源的新型直流泄漏电流测量终端,并进行了测量精度和通信可靠性测试。其中电流传感模块基于霍尔磁平衡的穿芯式小电流传感器实现,主控单元模块基于CC2530实现测量信号的数字化、传输以及电源管理等功能。测试结果表明,研制的测量终端量程为0~20 m A,能有效分辨50μA的电流,室内环境有效通信距离可达50 m。     

基于磁记忆的金属管道缺陷检测方法

作为油气输送媒介的金属管道,其缺陷处产生应力集中将造成安全隐患,为实现金属管道缺陷的非接触式定量检测,研究了一种磁记忆检测方法。采用磁异常梯度矩阵实现对产生应力集中的缺陷进行定位;利用平移不变量小波去噪(TI)与特征提取进行信号处理;麻雀搜索算法(SSA)优化BP神经网络实现缺陷尺寸反演。实验表明,平移不变量小波去噪相比小波阈值去噪,信噪比提升1.56%,均方误差降低4.87%;SSA＿BP神经网络反演均方误差比BP神经网络降低67.2%;检测方法能在提离状态下实时检测管道缺陷并反演缺陷尺寸。     

非均匀磁场中磁流变液剪切应力实验与分析

为探究磁流变器件失效机理,用两块C型电磁铁耦合建立非均匀磁场。基于提拉法原理设计磁流变液剪切应力测量装置,得到非均匀磁场中剪切应力曲线。对比基于静态匀强磁场的圆筒剪切模型剪切应力理论曲线,发现虽然两者整体趋势一致,但同等磁场强度下两者剪切应力值存在不同程度差异,同时发现电磁铁气隙磁场也存在非均匀性。上述结论说明静态匀强磁场磁流变液剪切特性理论并不能直接应用到非均匀磁场剪切应力计算中,可能的原因包括铁磁颗粒体积分数的分布不均等,需要后续探索。     

低合金钢拉伸过程中的表面磁信号分析

测量了Q345R板状试件拉伸并卸载后的表面磁场强度,研究了其磁记忆信号随拉伸应力σ的变化规律.结果表明,磁场强度(绝对值)先随外力的增大而减小,当外力大于160MPa时,磁场强度与初始磁场强度方向相反;加载至接近屈服极限时,磁场强度达到最大值,并随外力的继续增大而稍有降低.初始磁信号对拉伸试件表面磁信号的变化有很大的影...