直流线圈励磁的有限元分析计算

直流线圈励磁是管杆漏磁检测中一种最常用的磁化方法。采用有限元方法分析了直流线圈励磁的基本特性，计算出了线圈尺寸、安匝数和增加聚磁板后对管道有效磁化能力的影响，对比分析了多种不同磁化方式的磁化效果，并绘出了各自磁力线的分布图，从而总结出了缺陷漏磁场的切向分量与励磁强度和提离值之间的关系。重点说明了聚磁技术在励磁器设计中的重要性和有效性。分析结果为管杆漏磁检测中直流线圈磁化器的设计提供了有力的依据。     

管道补板漏磁检测信号的研究

根据漏磁检测的原理,研究了漏磁检测有限元动态分析理论的计算公式,建立了有限元动态仿真模型,从有限元分析和试验研究的角度对管道缺陷及补板的漏磁场分布特征进行研究。在有限元分析模型中,分别从管道的径向和轴向研究了缺陷漏磁场和管道补板漏磁场的分布,并绘制了漏磁场分布曲线。搭建了管道漏磁内检测试验平台,对不同尺寸人工缺陷和补板漏磁场的径向分布特征进行了研究。仿真分析和试验结果表明,虽然在漏磁检测过程中,管道补板的漏磁场与缺陷漏磁场的分布规律相似,容易造成混淆,但可以通过正负峰值出现的顺序来判定缺陷与补板产生的漏磁信号。     

有限元方法在管道外漏磁检测中的应用

管道漏磁检测及其缺陷漏磁场的仿真技术研究具有十分重要的意义。在对各种漏磁场计算方法进行比较之后,选择了有限元法作为主要研究工具。叙述了漏磁检测的基本原理,介绍了漏磁管道检测装置的工作原理和基本结构,建立了管道漏磁检测中缺陷漏磁场计算的三维有限元模型,并以此为基础分别研究了缺陷漏磁信号特点、缺陷的几何尺寸与漏磁信号的关系、以及材料壁厚等对漏磁信号的影响等问题。通过对多磁化单元结构进行有限元模拟和试验仿真,发现多个磁化单元会造成磁场的叠加,磁化单元数量的增加会使缺陷处漏磁场增强,并且中间磁化单位的增加量要大于两侧。缺陷的几何尺寸影响漏磁场的分布,在一定缺陷直径范围内,缺陷深度与漏磁场信号强度呈近似线性关系。无论被测管道壁厚如何变化,相同几何参数的缺陷漏磁场轴向分量变化趋势仍然相同。适当选取提离值,将有助于获得良好的漏磁场信号。     

三轴漏磁缺陷检测技术

针对轴向裂纹等管道缺陷类型的检测,基于漏磁检测原理,研究了三轴漏磁管道缺陷检测技术.通过对缺陷漏磁矢量场的研究,将漏磁场分为轴向、径向和周向三个分量.利用ANSYS仿真软件,建立励磁系统模型,仿真出三维磁场磁通密度矢量分布图,模拟缺陷漏磁场分布.研制实验平台,采用霍尔传感器制成三轴漏磁检测探头,检测出漏磁场三个方向的漏磁信号.结果表明,三轴漏磁缺陷检测技术可以反映较多缺陷信息,有助于检测特殊类型缺陷.     

基于有限元仿真和数据拟合的管道缺陷量化分析方法

针对管道漏磁内检测中的缺陷量化问题,根据安培环路定理、磁通连续性定理及柱坐标变换建立了缺陷漏磁场的数学模型。以有限元仿真分析软件得到的矩形缺陷数据为研究对象,得到缺陷尺寸与漏磁信号特征值的回归方程,运用最小二乘曲线拟合方法对仿真数据进行拟合。误差分析结果表明:轴向一次方程和轴向径向一次方程能更准确地计算缺陷长度,轴向径向二次拟合方程能更准确地计算缺陷深度,为管道漏磁内检测缺陷量化提供了可靠的分析方法。     

基于周向励磁的管道缺陷漏磁信号仿真分析

油气长输管道是我国重要的能源基础设施,在役管道内外壁缺陷是管道安全运行的严重隐患,需要对其进行定期安全性评估.漏磁检测作为管道无损检测中常见的方法之一,应用非常广泛.基于漏磁检测技术基本原理,采用COMSOL有限元软件,运用周向励磁方法对管道凹坑及类裂纹缺陷的漏磁场分布特征进行了仿真分析.通过改变凹坑和裂纹的几何尺寸和...     

管道环焊缝缺陷漏磁检测信号仿真分析

文中基于漏磁检测技术基本原理,对油气管道环焊缝常见的缺陷类型,采用有限元数值模拟仿真的方法进行分析。选取管壁厚为9 mm、直径为529 mm的L415管线钢,应用ANSYS有限元软件对错边、咬边和凹坑等管道环焊缝缺陷磁化后产生的漏磁场特征信号进行模拟仿真,得到了描述漏磁场特征的磁通密度分布曲线,与试验测试的漏磁信号特征是一致的。通过改变不同缺陷的大小,经过对比分析,得出管道不同缺陷形式和尺寸下的漏磁场分布规律,为管道缺陷漏磁信号特征识别提供理论基础和实践依据。     

管道外自动漏磁检测技术及试验

针对地面管道的运行特点,基于漏磁检测技术理论,设计了一种适用于多种管径的管道外部自动检测装置,并通过有限元仿真和试验,对管壁上不同深度和直径的腐蚀缺陷进行模拟和检测,分别得到了管道缺陷的不同参数对漏磁场的影响规律。仿真和试验结果具有一致性。另外,从管道内、外壁缺陷检测结果看,所设计的漏磁检测仪对管道内、外壁缺陷的检测同样有效。     

管道漏磁法检测的ANSYS仿真研究

采用有限元分析法对管道漏磁法检测的漏磁场理论进行了研究,通过有限元分析可以对各种情况下管道壁缺陷的漏磁情况进行仿真,弥补了磁偶极子模型解析法的局限性。还介绍了有限元分析软件ANSYS分析管道漏磁场的过程,并通过ANSYS分析研究了提离值对漏磁信号的影响,并进行了漏磁检测器磁化装置的优化设计。     

周向励磁漏磁检测技术的研究

在管道漏磁（MFL）检测中,缺陷的识别和评价一直是难以解决的问题。有两种不同的漏磁检测技术,轴向励磁和周向励磁,本文介绍了周向励磁漏磁检测技术,它对于检测和评价轴向导向缺陷具有潜在优势。利用ANSYS仿真软件,建立了周向磁化器的二维有限元模型,对此时的管壁缺陷进行仿真,仿真结果表明,周向励磁方式下产生的漏磁信号与缺陷深度、缺陷周向宽度的大小有关。     

独立分量分析理论在海底管道漏磁检测中的应用

应用独立分量分析(ICA)方法对海底管道缺陷漏磁法检测中电磁干扰的消除进行了研究，阐述了漏磁检测和负熵法ICA快速算法的原理，应用相应的分析工具研究了试验数据。结果表明，在试验室条件下该方法能很好地分离出缺陷信号和电磁干扰信号。     

利用磁屏蔽效应改善钻杆漏磁检测信号信噪比

为了高效率地检测油田钻杆,设计了磁屏蔽器,电磁有限元分析表明,有磁屏蔽器存在时,钻杆漏磁信号将明显集中于缺陷附近,且永磁体元件之间通过空气介质耦合的背景磁通会大大降低。钻杆实物漏磁测试证实了这一分析结果,配有磁屏蔽器的探头可明显提高漏磁信号信噪比,有利于提高缺陷漏磁识别率。     

Effects of alignment of nearby corrosion pits on MFL

Magnetic flux leakage (MFL) obtained during the inspection of oil and gas pipelines has been simulated using 3D finite element analysis. The interaction between nearby corrosion pits has been studied. It is found that the alignment of the pits has significant effects on the absolute values of MFL signals due to its affect on the magnetic flux density distribution.     

新型便携式管道漏磁检测系统的研制

将嵌入式技术、信号处理技术与漏磁检测技术结合起来,研制成一种适用于野外作业的便携式管道缺陷漏磁检测装置.实验测试表明,该装置在管道外侧一次扫查能检测出管道内外壁缺陷,其灵敏度及检测效率高、成本低,在冶金、石油化工以及城市水暖供应等部门具有广阔的应用前景.     

检测无损压缩在管道漏磁检测数据压缩中的应用

介绍检测无损压缩的目的、应用以及针对管道漏磁检测数据的一种检测无损压缩方法，通过分析漏磁检测数据的特征，使用有损预测编码和无损可逆小波变换编码压缩非重要和重要区域的数据，该方法非常适于采用现场可编程门阵列（FPGA）器件的实现。     

工业管道漏磁无损检测传感器的研制

研制了一种高灵敏度的工业管道漏磁无损检测仪，其传感器由多个独立的检测模块拼装而成，每个检测模块的磁化器与检测部件分开。检测部件由相互独立的检测单元铰接而成，能适应工业管道的工况特点，具有极大的灵活性和可扩展性。     

在用管道漏磁检测装置的研制

将计算机技术,机电控制技术和信号处理技术与漏磁检测技术结合起来,研制成一种适用于野外作业的便携式管道缺陷漏磁检测装置,实验测试表明,该装置灵敏度及检测效率高,且成本低,在管道外侧一次扫查能检测出管道内外壁缺陷,在冶金,石油化工以及城市水暖供应等工业部门中具有广阔的应用前景。     

Wavelet-based permeability compensation technique for characterizing magnetic flux leakage images

The magnetic flux leakage method, used for nondestructive evaluation of ferromagnetic objects, generates greyscale images that are representative of the integrity of the specimen. Defective areas typically appear as bright regions in the image. Unfortunately, the task of defect characterization becomes more challenging due to the effects of variations in the test parameters associated with the experiment. One such test parameter is the permeability of the test object. Conventional invariant pattern recognition algorithms are not capable of performing invariance transformations to compensate for such variations. This paper describes a novel technique that uses wavelet basis functions to provide selective invariant features and eliminate image intensity variations from undesirable changes in operational variables. The performance of the invariance transformation is demonstrated by applying the method to magnetic flux leakage images obtained using a finite element simulation of in-line inspection of natural gas transmission pipelines.     

基于小波包-Haar小波变换的漏磁检测信号降噪数据压缩方法

漏磁检测是对输油管道、油罐等设备缺陷进行无损检测的一种重要方法,但在检测过程中产生的信号数据量庞大,同时会产生多种干扰噪声,出现信号失真、漂移和信号被湮没等问题,对信号进行降噪滤波是缺陷漏磁检测的关键环节。探讨了信号降噪压缩方法,研究了基于小波包-Haar小波算法的漏磁检测信号降噪压缩算法,通过该算法,在对信号数据进行降噪压缩处理同时,保留了高频部分信号特征,从而在降噪后数据解压缩过程中避免了信号失真畸变的现象。