超声波检测裂纹尺寸的不确定度分析

针对焊缝裂纹类缺陷位置及自身高度进行的超声波定量检测，系统分析裂纹类缺陷尺寸的测量不确定度的物理成因、影响因素、主要组成部分及其控制措施等。     

测井用特殊工具检测方法探讨

介绍了测井用特殊工具的超声检测法和磁粉检测法。采用超声检测法对测井用特殊工具的螺纹端和管体缺陷进行检测,检测灵敏度较高,能够发现细小的裂纹类缺陷;把超声波检测法和磁粉检测法结合使用,可以更全面地对工具外部裂纹型缺陷进行分析和判断。     

射线实时成像技术检测能力的局限性及其对策

X射线实时成像检测（RTR）技术在小口径管焊口检验中的应用越来越广泛,但其对裂纹类面状缺陷的检出率较低,对焊口进行一定数量的UT/RT补充检验能弥补这一局限性。同时,介绍了一种基于定位扫查的小口径管UT检测方法,该方法对裂纹类面状缺陷检出率高,探伤速度比常规方法快5倍以上,可供小口径焊口UT抽查时参考。     

射线探伤中的缺陷模型及其检出灵敏度

本文系统地叙述各种缺陷模型检出灵敏度的数学表达式，并指出与自然缺陷特别是裂纹类缺陷的定量关系。这些数式歌词 为选定和评价射线透照技术的理论依据。     

基于机器学习的连铸坯低倍缺陷检测

针对连铸坯低倍缺陷评级问题,建立了一种基于深度学习框架的系统解决方案。基于显著目标提取的深度网络模型进行了连铸坯区域提取和几何校正;基于YOLO V4的缺陷目标检测算法,进行了检测类缺陷的检测与识别,以标准的平均正确率AP(Average Precision)指标作为评价指标,“中心缩孔”、“中心疏松”、“非金属夹杂”、“皮下气泡”和“中心偏析”五类缺陷检测的AP分别达到了82.19%、97.63%、54.27%、66.20%和29.29%;基于MASK RCNN的缺陷实例分割算法,进行了分割类缺陷的检测与识别,以标准的AP(0.5-0.95)作为评价指标,“中心裂纹”、“角部裂纹”、“中间裂纹”和“皮下裂纹”4类缺陷检测和分割的AP(0.5-0.95)达到了0.78,特别地,以生产应用角度出发,AP(0.5)达到了0.96,可以较好地满足缺陷检测需要。     

MT—20型录井钢丝裂纹定量检测系统

研究了录井钢丝裂纹定量检测原理，设计了一套检测录井钢丝裂纹类缺陷的检测系统，该系统可实现对录并钢丝裂纹的准确定位和定量评价     

游乐设施主轴的原位检测方法

研究了从端面入射超声波对轴类工件关键应力区域的原位检测方法。主要采用小角度纵波和横波对工件进行检测。用ABAQUS软件模拟了实际检测时值得注意的波型转换问题,同时用工件大端角代替裂纹的端角来模拟开口类缺陷与超声波作用后的波场。利用简单实用的缺陷定位程序可实现对检测缺陷的辅助定位。     

基于电磁超声的管道裂纹检测法实验研究

设计了电磁超声传感器线圈和测试电路,对22.5mm厚钢板不同深度的裂纹类缺陷进行测试,以确定电磁超声裂纹检测的性能。通过分析电磁超声传感器(EMAT)所接收的导波信号,就可以准确判断裂纹的位置,用适当的数据分析可对裂纹缺陷尺寸进行量化,从而验证了使用电磁超声技术检测管道应力腐蚀裂纹(SCC)是一种切实可行的检测方法。     

碳纤维树脂基复合材料超声检测典型缺陷信号研究

为了验证碳纤维树脂基复合材料超声检测的有效性和准确性,对铺层树脂传递模塑成型(RTM)复合材料超声检测中典型的缺陷信号进行了解剖,并采用微焦点CT检测和金相表征分析,发现超声检测对于分层和裂纹类缺陷敏感,但无法进一步对二者进行分辨;对于密集孔隙和微裂纹也可以很好检出,却也无法进一步分辨;对于微裂纹,微焦点CT无法检出,...     

航空发动机涡轮叶片缺陷弱磁检测方法研究

针对航空发动机涡轮叶片边缘裂纹缺陷难以进行检测的难题,提出了一种基于弱磁检测技术缺陷判定方法的新算法。首先从理论上分析了弱磁检测技术对涡轮叶片边缘裂纹缺陷检测的可行性,其次,为减少检测提离高度设计了扫查工装并在地磁场环境下对人工刻伤的涡轮叶片进行弱磁检测,最后通过磁梯度法与极值法相结合的方法对原始信号进行数据处理,提取异常信号。结果表明:裂纹处磁感应强度信号变化明显,缺陷检测位置误差在2.5 mm以内;磁梯度法与极值法相结合能减少噪声干扰,提高信噪比,放大缺陷信号;裂纹深度在0.2~0.4 mm时,磁感应强度信号随裂纹深度增加而增加。该方法对深度在0.4 mm以内的涡轮叶片裂纹缺陷检测具有可行性,缺陷信号判别明显。     

储罐角焊缝裂纹漏磁检测有限元分析

针对石油石化行业中的储罐角焊缝不易检测的特点,使用漏磁检测技术对储罐角焊缝裂纹进行检测。应用有限元软件建立了角焊缝裂纹缺陷的分析模型,得到了角焊缝裂纹缺陷漏磁场的空间分布,提取出了角焊缝裂纹缺陷的漏磁信号,分析了角焊缝裂纹缺陷影响漏磁信号的因素;在此基础上对储罐角焊缝裂纹缺陷进行了漏磁检测试验,对得到的漏磁信号进行分析,分析结果与有限元分析提取的漏磁信号结果相符,证明了所建立的检测系统的可行性与有效性。     

焊接裂纹磁场模拟及磁光成像检测

研究交变磁场下的焊缝裂纹磁化规律,针对碳钢（Q235）焊缝裂纹,进行交变电磁场励磁下焊缝磁光成像无损检测的仿真和试验. 基于交变励磁下焊缝励磁规律的仿真模型,研究裂纹间隙分别为0.03,0.05,0.07和0.1 mm的焊缝表面磁通密度（磁感应强度）模曲线分布差异. 钢板对接间隙分别限定为0.03,0.05,0.07和0.1 mm后,通过激光焊接钢板两端来模拟仿真试验中的裂纹. 进行磁光成像无损检测试验,并将试验结果与仿真结果进行对比. 结果表明,在仿真试验与工艺试验中,焊接裂纹感应磁场的变化规律基本相同,磁感应强度不会因采样起始点不同出现较大的差异.     

脉冲漏磁传感器的优化设计与试验验证

在铁磁性板材、管道腐蚀、裂纹等缺陷检测方面,脉冲漏磁技术显示了潜在的优势。在对多种不同结构的传感器进行仿真分析的基础上,提出了一种新型励磁结构的脉冲漏磁传感器,减少了背景噪声磁场对缺陷漏磁信号的磁场压缩作用,提高了传感器对缺陷信息获取的准确性,适合于绝缘层或涂覆层下缺陷的检测。研制了新型传感器,并对标准试件进行了测试。试验证明了传感器设计的正确性及有效性。     

Composite magnetic flux leakage detection method for pipelines using alternating magnetic field excitation

Pipelines are an important transportation medium for petroleum and chemical products, but defects in the pipelines can present hidden dangers and affect the safe operation of the pipeline. The traditional pipeline magnetic flux leakage (MFL) scanning technique generally adopts the axial magnetization mode, which has increased the difficulty in detection and the possibility of missed detection of axial cracks. In this paper, a new composite MFL method using alternating magnetic field excitation is proposed for the detection of cracks in pipelines. The alternating magnetic field is first superimposed on the MFL magnetization field, which will form a parallel eddy current field perpendicular to the magnetization direction in the pipeline wall. The defects in the pipeline not only cause the flux leakage of the magnetization field, but also lead to the disturbance of the circumferential eddy current field. The disturbance signals can be picked up through a secondary induced magnetic field. Because the magnetic field and the eddy current field are orthogonal, the presented method can implement synchronous detection in two orthogonal directions to avoid missed detection caused by the crack orientation. A series of physical experiments are carried out in this paper. The results show that two orthogonal detection signals can be separated by a simple low pass filter. Therefore, with only one scan, the new detector can obtain the defect characteristics in the axial and circumferential directions to overcome the blind spot problem seen in traditional MFL detectors.     

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。     

Nonlinear model of flaw detection in steel pipes by magnetic flux leakage

A numerical model of crack detection by magnetic flux leakage that takes into account the saturation of the induction flux density with the applied field is developed. The model contains no free parameters and is validated with detailed measurements of materials properties and magnetic fields reported by Förster. It is then used to discuss the dependence of signals on the tube wall thickness, crack depth and width, and the strength of the applied field. An estimate of the noise level is used to analyse the signal-to-noise ratio and calculate the optimal applied field for crack detection. Difficulties arising in internal crack detection of shallow cracks in thick-walled pipes are also discussed.     

裂纹漏磁场的数值模拟

漏磁检测技术广泛应用于储罐底板扫查、管道内壁缺陷检测中。文章以裂纹漏磁场为研究对象,以麦克斯韦方程组为理论基础,以数值模拟为手段,建立裂纹漏磁场三维静态数值模拟模型,用数值模拟和试验方法研究裂纹深度、宽度、裂纹倾斜角度以及裂纹间距等参数对裂纹漏磁场的影响,得到裂纹参数与裂纹漏磁场幅值之间的关系。结果表明：裂纹倾斜角度对裂纹漏磁场幅值影响显著,因此在工程实际检测中,要从不同方向进行漏磁扫描,以防止漏检;当两条裂纹间距〈5mm时,裂纹漏磁场将产生叠加。数值模拟结果与试验数据较为一致,表明所用数值方法的有效性。文章所得结论对裂纹漏磁检测工程实践有重要的拳者意义。     

无缝钢轨静态拉伸的漏磁效应试验研究

基于金属磁记忆检测方法,用实验室静态拉伸模拟无缝钢轨的缺陷的产生,利用EMS-2000金属磁记忆诊断仪对PD3无缝钢轨进行漏磁效应研究,获得PD3无缝钢轨在不同载荷下表面漏磁场强度法向分量Hp(y)和其梯度值K的分布情况。研究发现,随着载荷的增加,试样测量线上磁场强度及其梯度值呈规律性的变化。Hp(y)过零点与梯度K的极值点能够较好地表征样品应力集中位置的特征,Hp(y)幅值和梯度K的变化能反映样品应力集中程度。该试验表明金属磁记忆检测技术可以有效地应用于无缝钢轨应力集中位置和程度的判断。     

基于漏磁信号的钢轨斜裂纹识别

高速铁路的钢轨缺陷主要表现为斜线状接触疲劳裂纹,并且经常是一连串的相似斜裂纹同时出现,成为危害铁路运输安全的重要因素。对钢轨斜裂纹的检测是铁路无损检测领域的重要任务。基于漏磁检测技术,通过有限元软件Ansoft仿真研究了钢轨斜裂纹的识别原理及方法,包括理论分析、模型建立、斜裂纹与矩形裂纹的漏磁信号差异、斜裂纹深度与宽度的识别以及连续多个斜裂纹的识别等。研究结论可以为进一步的试验研究提供理论指导和仿真依据。     

Research on magnetic testing method of stress distribution

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＬａｒｇｅｓｔｒｅｓｓｉｎｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｗｉｌｌａｆｆｅｃｔｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ[1] ,ｅｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓ ｔａｎｃｅ ,ｆａｔｉｇｕｅａｂｉｌｉｔｙａｎｄｄｉｍｅｎ