一种基于磁真空泄漏原理的漏磁无损检测新方法

在磁折射的进一步推导与分析基础上形成一套缺陷磁真空泄漏原理.提出一种基于磁真空泄漏原理的漏磁检测新方法:清除较强的背景磁场,让被检测导磁构件体内磁通在缺陷处无反向背景磁压最彻底地泄漏到所创造的磁真空区域,形成最大化漏磁场并被置于该区域的磁敏元件所感应.采用有限元仿真与试验对该原理及其方法进行可行性论证.阐述该原理与方法的特性所在.磁真空泄漏原理及其方法使得缺陷漏磁场在空间范围和强度上均有所增大,可提高磁敏元件的探测提离距离,从而可实现真正的远距离非接触式漏磁探伤.另外,可消除或减少传统磁空气泄漏漏磁检测方法中由强的背景磁场所引起且一直存在的缺陷信息失真、磁噪声以及某些磁敏元件如霍尔的饱和不工作现象.磁真空泄漏原理与方法的提出与分析在促进漏磁检测方法的进一步应用的同时,也进一步地丰富和完善漏磁检测理论体系.     

巨磁阻传感器在管道漏磁检测中的应用

磁性传感器在无损检测中已经有了很大的应用，与传统的磁性传感器相比，巨磁阻传感器有着灵敏度高、可靠性好、测量范围宽、体积小，价格低等优点。介绍了巨磁阻传感器及其在输油管道缺陷漏磁信号检测中的应用，表明采用巨磁阻传感器的检测系统可以检测到管道壁上的微小缺陷。     

管道缺陷漏磁检测智能识别技术

针对当前油气管道检测的现状,本文构建了管道漏磁检测系统、设计工程数据库,方便漏磁检测数据的管理和管道缺陷的检测和定位,分析了管道缺陷智能识别的整个过程,借助缺陷漏磁场图像有效地提取缺陷漏磁场特征和评价缺陷外形尺寸,利用插值函数重构缺陷的外形轮廓.     

长输油气管道漏磁内检测技术

长输油气管道在油气能源运输中发挥着关键作用,被称为"能源血脉"。为保证管道的安全有效运行,应定期对管道进行检测。管道漏磁内检测技术是目前国内外长输油气管道内检测领域普遍应用的检测技术,该技术以管道管体已形成的体积缺陷为检测目的,可以准确检测出缺陷面积、程度、方位等信息。对油气管道漏磁内检测技术原理和影响因素等进行归纳总结,阐述了管道漏磁内检测中轴向励磁和周向励磁等关键技术的国内外研究现状,对国内外漏磁内检测器的检测能力进行对比,介绍了漏磁信号的处理方法及管道的完整性评价技术,最后提出了管道漏磁内检测行业的未来展望。     

管道外漏磁检测技术研究

为了防止管道在生产运行中发生严重的腐蚀导致泄漏,造成重大生命财产损失,依据管径尺寸不同、曲直走向不同和可拆卸程度不同等特点,将管道检测方法细化,基于漏磁检测原理,提出了适用于不同工况下的可变径磁化、整体磁化、局部磁化和直流磁化等管道外漏磁检测方法。设计出适用于大管径检测的可变径漏磁检测仪、适用于直管的整体磁化管道外漏磁检测仪、适用于小管径的局部磁化漏磁检测仪和适用于可拆卸管道的电磁磁化漏磁检测仪,研究4种检测方法对现场管道腐蚀缺陷进行检测的可行性。结果表明,管道外漏磁检测方法可以对管道进行检测和评价,也可以为管道的维修和管理提供决策依据。     

管道漏磁检测数据分析系统设计与实现

为了提高管道漏磁检测数据的分析效率,论文提出一种管道漏磁检测数据分析系统,可实现漏磁检测数据的读入、处理、显示以及腐蚀缺陷的自动识别与量化,并能输出用户化报告.     

基于漏磁检测的缺陷信号分析

为了应用漏磁检测技术检测管道缺陷,需要对缺陷信号进行分析。在漏磁检测原理的基础上,运用三种磁偶极子模型来描述各种表面缺陷。分析了缺陷参数对漏磁信号的影响。     

漏磁传感器励磁结构影响因素分析及优化设计

漏磁检测中励磁结构的磁化能力是影响漏磁传感器缺陷检测能力的一个重要因素。根据交流漏磁检测原理,建立二维漏磁检测参数化有限元仿真模型,研究磁心的形状和尺寸、励磁线圈的位置和绕组长度、磁屏蔽层厚度等励磁结构参数对漏磁检测信号的影响。同时,将参数化有限元分析与遗传优化算法相结合,发展一种励磁结构尺寸参数的有限元模拟遗传优化设计方法,实现了漏磁传感器中磁极间距与磁极宽度等关键尺寸的优化。仿真及检测试验结果表明,传感器的励磁结构参数对漏磁检测结果具有很大影响,优化后的励磁结构可有效提高漏磁传感器的缺陷检测性能。提出的基于参数化有限元的遗传优化方法为漏磁检测中其余影响参数的优化提供了可行的参考方法。     

管道缺陷漏磁检测信号的仿真

漏磁检测是管道无损检测的常用方法,也是最有效方法之一.在检测管道的过程中,对于不同的缺陷会检测到不同的漏磁信号.通过建立管道检测的实体模型,对管道斜向裂纹缺陷所产生的漏磁信号运用ANSYS有限元软件进行模拟仿真,从仿真信号中的磁通密度纵横向矢量图中,直观地显示了漏磁场附近的特点,找到缺陷轮廓及参数.利用有限元可以分析出,缺陷漏磁场的峰值会随着裂纹的倾斜角度、宽度、深度、提离值的大小变化而变化,可以方便地建立大量大小不一形状不同的缺陷样本库,为缺陷的识别提供依据并为定量分析做准备,为进一步对漏磁场的研究打下基础.     

基于PYTHON的多通道漏磁检测系统设计

针对钢管漏磁检测中存在单通道探头检测效率低,缺陷定量困难,仪器不便携带等难题,根据漏磁检测原理设计了一套多通道漏磁检测系统。应用三轴磁场传感器芯片研制了四通道漏磁检测探头;采用Python语言编程控制Arduino开发板进行信号采集、处理及显示;测试系统检测性能并开展缺陷定标试验。结果表明,三轴磁场传感器不仅能高效、准确检测出钢管缺陷,而且具有较高的检测灵敏度;多通道漏磁检测系统既能实现对对钢管的实时检测和显示,且界面简单友好,携带方便。对钢管的漏磁检测具有极高的实用性和市场应用价值。     

钢管纵向伤高速高精漏磁探伤磁化方法

在钢管螺旋推进漏磁检测扫描中,检测速度越快,要求的检测探靴轴向长度越长,使得扫描覆盖范围超出了均匀磁化区,出现信号不一致的问题。针对钢管纵向伤检测中检测精度与速度相互制约的问题,以保证钢管纵向伤高速检测的信号一致性为目标,采用有限元仿真与实验验证相结合的方法,分析了周向磁化中磁极靴的结构对钢管表面磁场均匀性的影响。在此基础上提出了一种纵向伤漏磁检测磁化方法,扩大了钢管表面的均匀磁场区域,在同样的检测区域内提高了检测信号的一致性。     

漏磁检测多排传感器的数据修正理论及方法

漏磁检测因其显著的技术优势,被广泛应用于无损检测铁磁性构件中的缺陷,尤其是在油气管道的内检测领域。 漏磁 检测信号的空间分辨率由传感器的排布密度决定,但传感器的排布密度受其尺寸限制,尤其是对单排传感器。 因此为提升检测 信号的空间分辨率,传感器的多排、错排布置是简单易行的方法。 由于多排传感器所处位置的背景磁场不同,不同背景磁场对 检测信号的影响规律尚不清晰,因此需要对以上问题进行理论分析,并提出对多排传感器检测数据进行修正的方法。 本研究基 于磁荷理论,将缺陷检测信号划分成背景磁场和缺陷漏磁场两部分的叠加,给出了两者叠加的规律。 基于此提出了对多排传感 器的检测数据进行修正的方法,并通过 COMSOL 仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。     

载荷作用下管道漏磁内检测信号定量化研究

管道漏磁内检测技术是国际公认的长输油气管道安全维护的最有效方法。为解决载荷作用下长输油气管道漏磁内检测信号定量化问题,本文基于J-A理论建立了改进的三维磁荷数学模型,分析了管道缺陷在内压作用下的磁力学效应对漏磁信号的影响规律,研究了外部载荷作用下缺陷尺寸对漏磁信号影响规律,并通过系统的实验验证了理论模型的正确性。研究结果表明：管道内压增加,材料磁化强度减小,漏磁信号径向分量和轴向分量呈指数函数下降规律;漏磁信号径向分量峰值和轴向分量极大值随着缺陷深度增加而增加,增长率逐渐降低,特征值分别变化6.5%和14.7%;径向分量峰值增长率随长度增加而逐渐降低,轴向极大值线性减小,特征值分别变化21.0%和36.8%,轴向分量对缺陷深度和长度变化更敏感。     

Magnetic pipe flaw detector ДМТП

-A ДМТП magnetic flaw detector with transverse magnetization of pipes, which was designed at ZAO Spektr is described in brief. It is to be used for inspecting the state of buried gas-main pipelines, detecting mechanical, erosion, and corrosion flaws in them, and estimating their dimensions and location in the tested section. Performance characteristics of the flaw detector are compared with those of earlier designed flaw detectors with longitudinal magnetization of tested pipes.     

管道漏磁检测探头的设计思路

对管道的漏磁检测原理进行了简单的阐述,提出了针对管体部分的磁化和检测方法,讲述了检测装置的整体机械结构及密封工艺设计,并对各部件的材料做了简要介绍.对传感器的选择和布置,材料选择等几个方面进行了思路设计简述.管道安全问题越来越受到人们的重视,随着管道运行时间的延长,因管道老化引起的安全问题日益突出,在管道投入运行的早期和后期是管道安全问题的高发期,管道因腐蚀破坏造成穿孔泄露事故时有发生,如果能够采用管道漏磁检测,就能够准确掌握管道内部状况,对一些严重缺陷或潜在事故隐患进行及时维修,避免管道事故的发生,同时也可以延长管道寿命.     

磁场分布对多磨头磁流变抛光材料去除的影响

为研究磁场分布对材料去除的影响,设计轴向充磁异向排布、轴向充磁同向排布、径向充磁异向排布、径向充磁同向排布4种磁铁充磁和排布方式,利用有限元软件Maxwell仿真不同磁场的磁力线分布及抛光轮表面的磁感应强度分布,并采用数字特斯拉计测量实际磁感应强度。对单晶硅基片进行定点抛光试验,检测抛光斑沿抛光轮轴向的去除轮廓及峰值点的表面形貌。仿真和实际磁感应强度检测结果表明,不同磁场分布方式对抛光区的磁场分布有很大影响,磁铁轴向充磁同向排布与径向充磁异向排布时,具有较高的磁场强度和较好的多磨头效果。定点抛光试验表明,采用轴向充磁同向排布与径向充磁异向排布这两种方式时,能实现多点加工,其中轴向充磁同向排布时加工效率较高;但采用径向充磁同向排布时,由于抛光区磁感应强度较低,磁流变微磨头无法对工件进行有效地抛光。峰值点表面形貌检测结果表明,采用不同磁场分布方式时,对工件表面均是以塑性去除方式去除。研究表明,通过优化磁铁充磁和排布方式,可实现多磨头磁流变抛光的加工原理。     

基于迭代补偿的纳米粒子磁化信号检测方法研究

磁粒子成像是一种无创成像技术,通过检测磁粒子示踪剂磁化信号,表征其浓度分布图像。在实际检测中,检测线圈的感应信号包含激励磁场信号与磁性纳米粒子磁化信号。将激励信号从感应电压中去除,获取粒子信号是磁性粒子成像信号检测需要解决的关键问题。针对磁性纳米粒子成像信号检测中激励磁场耦合消除方法进行研究,设计平面梯度检测线圈,并提出迭代补偿控制方法,消除激励磁场耦合,实现磁性纳米粒子磁化信号检测。仿真计算与实验测量的结果表明,对于不同检测模型,所提出的检测方法均可以完成粒子信号检测。该方法获得的粒子信号的信噪比是原有信号消去检测方法的2.2倍,与滤波方法相比信噪比提高到1.3倍,激励磁场耦合衰减可达到34 dB。     

Automated control of the velocity of in-tube diagnostic tools for main gas pipelines: I. Development,design, and operating principle of a bypass device

The study considers the development, design, and operating principle of a bypass device integrated into existing in-tube diagnostic tools. The bypass device is designed for automated control of the velocity of in-tube pig flaw detectors in main gas pipelines. Equipment of in-tube diagnostic tools with an automated-control system for the velocity provides performance of in-tube inspection without decreasing gas transportation. This facilitates the flaw detection of main pipelines substantially and makes a dispatcher of a gas-compressor station free of controlling the velocity of passage of in-tube diagnostic tools. The results of assembling a bypass device used for automated control of the velocity of in-tube diagnostic tools for main gas pipelines are considered. Arrangement of the bypass device in existing diagnostic tools for nondestructive testing is based on the experience of development, design, and exploitation of pig flaw detectors, which make it possible to locate the elements of the bypass device without any substantial restructuring of the pig flaw detectors.     

磁轴承涡轮流量传感器的探讨

对不同结构的磁轴承涡轮流量传感器进行了比较综合,发现采用被动磁轴承结合机械约束,实现传感器内部可动部件叶轮的部分悬浮,是减小轴与轴承之间机械摩擦阻力、降低轴和轴承的磨损,从而提高传感器的灵敏度,增加传感器使用寿命的一条思路。提出了采用两个轴向磁化的径向磁轴承结合两个球头轴尖支撑的涡轮流量传感器结构,并进行了理论分析和参数计算。对研制磁轴承涡轮流量传感器过程中遇到的问题,进行了初步探讨。     

油气管道中智能机器人跟踪定位关键技术综述

国民经济的持续快速发展对于油气供给提出了更大的需求。油气资源主要依靠管道进行运输,为保证管道运输安全可靠,需定期使用智能机器人对其进行检测。检测过程中要对智能机器人进行跟踪定位以确保知道管道内机器人的实时位置、状态,特别是发生故障如卡堵时的位置。油气管道通常为长距离管道,跟踪定位方式只能采用无缆或无线方式,其中极低频信号对于金属介质等具有良好穿透能力的特点特别适合于管道内智能机器人的跟踪定位。基于极低频磁技术的跟踪定位问题,本质上可以归纳为微弱磁信号的高分辨率探测和微弱瞬态磁信号的实时(快速)检测这两方面的问题。本文总结了油气管道中智能机器人的跟踪定位技术,介绍了国内外基于极低频技术的智能机器人跟踪定位装置;重点阐述了高分辨率磁传感器、微弱瞬态信号实时检测算法两项关键技术的研究现状,并介绍了基于极低频磁信号发射与接收的智能机器人跟踪定位系统的现有工作及未来展望。