基于多级磁化的高速漏磁检测技术研究

高速漏磁检测过程中,有效磁化时间非常短,磁后效影响不可忽略,导致被测构件无法实现磁饱和,漏磁信号无法产生。提出一种基于多级磁化的高速漏磁检测技术,使得高速下被测构件建立饱和磁场,抑制磁后效影响。首先建立多级磁化理论模型,采用Biot-Savart定律分析了多级磁化技术机理,通过涡流效应分析了多级磁化技术对磁后效的抑制作用,利用有限元方法计算分析不同磁化结构作用下钢管内涡流分布状态及缺陷漏磁场分布情况。最后设计高速漏磁检测平台,对不同运行速度下钢管内部缺陷检测进行实验研究。结果表明,多级磁化技术可有效实现磁场叠加,提高磁场均匀性,抑制磁后效对高速磁化过程的影响,提高漏磁检测方法的检测速度,实验结果和理论分析具有很好的一致性。     

有效抑制电气化铁路对油气管道管地电位影响的技术

针对铺设在直流电气化铁路附近埋地油气管道管地电位过度负偏移的问题,研究了土壤直流杂散电流对管道的干扰机理以及管道防腐蚀涂层阴极剥离的形成原因,提出了一种管道与接地极(如扁钢、铜、锌带等)之间快速通断的方法,设计了抑制管地电位过度负偏移应用系统.现场测量结果表明,该系统可将管地电位钳制在预先设置的电位附近,有效抑制了管地电位过度负偏移现象,整机系统工作电流仅30 mA.     

基于交变磁场的钢丝绳外部断丝检测方法

为了检测钢丝绳外部断丝缺陷,提出了一种基于交变磁场检测原理的无损检测方法。采用交流励磁方式对钢丝绳进行磁化,利用传感器获得缺陷处的漏磁信号,并通过PCI-1716L数据采集卡将预处理后的信号输入到计算机;采用Labview软件实现对钢丝绳缺陷信号的分析处理与显示。分析实验数据得出断丝处检测信号峰-峰值与该位置钢丝绳断丝数量的对应关系,表明了该方法能够实现钢丝绳外部断丝缺陷检测。     

油井井口三相流测量的一种实现方法

鉴于传统的多相流量计体积庞大、有放射性、造价昂贵、维修困难等,提出了一种组合运用分离器、水分分析仪、密度计和孔板流量计的新的测量方法,同时提出了一种基于计算流体动力学软件进行流体仿真分析的方法。实践证明,基于此方法实现的多相流测量系统可以对油、气、水三相流的流量测量,而且具有体积小、测量范围广、无放射性、成本低等优点。该方法为计算流体动力学软件在流体测量领域中的应用提供了方向,同时也为孔板流量计的开发起到了一定的指导和借鉴意义。     

基于改进EMD的电磁超声检测数据处理技术

为提高电磁超声检测信号的精确度,提出了一种基于改进EMD(经验模式分解)的数据处理方法。针对IMFs(本征模态函数)筛选中容易丢失高频有用信息的问题,建立了一个基于欧式距离的IMFs分量筛选准则,并结合小波阈值滤波方法以实现噪声去除和微小有用信号的有效提取。为验证该算法的有效性,对厚度为10,15 mm的铝板进行了测厚试验,采用改进EMD算法对检测到的数据进行处理并提取峰值点位置,通过相邻峰值点的时间差计算厚度值,进行多组试验并计算误差。试验结果表明,提出的方法能够提高电磁超声检测的精度,同时提高了回波信号的信噪比,对于10 mm厚的铝板最小误差为0.1%,对于15 mm的铝板最小误差为0.3%。     

多通道体导一体电磁超声换能器的优化设计

为了减少多通道电磁超声换能器的磁铁数量,提高检测信号的信噪比,提出了一种组合型磁铁结构EMAT(电磁超声换能器),使用该EMAT可以在一次检测过程中完成超声测厚、轴向导波和周向导波扫查。通过仿真优化了换能器结构设计,分析了其结构参数对磁场强度的影响。设计换能器并搭建试验平台,验证了模型结构的正确性。与传统换能器的励磁效果相比,该换能器在工件近表面产生的磁场强度较大,可以在一次检测中同时完成测厚与轴向和周向两个方向的导波扫查;测厚信号的信噪比提升了2 dB,导波信号的信噪比提升了19.5%,检测效率得到提高。     

基于电磁技术的油气管道应力检测方法研究

为了实现对油气管道应力的实时监测,提出了一种基于电磁技术的管道应力检测方法。在磁机械效应的J-A模型基础上,对铁磁性材料力磁耦合关系进行数学建模,推导出应力与材料磁导率的函数关系;设计管道应力检测系统,并给出了管道表面漏磁信号与材料磁导率、激励电压和线圈匝数之间的数学关系;搭建管道打压实验平台,对管壁切向应力信号与管壁表面切向磁场分别进行测量。结果表明,当沿着管道切向方向励磁时,随着管道内压增加,管壁切向应力与管壁表面切向磁场变化趋势一致,且二者之间成较好的线性正相关关系,有利于长输油气管道应力检测技术的进一步发展。     

高精度管道漏磁在线检测系统的研究

高精度管道漏磁在线检测系统(俗称智能PIG)，是以管道输送介质为动力，在管道中行走，对管道进行在线直接无损检测，是当前国内外公认的最完善的管道检测手段。本文对具有自主知识产权的高精度管道漏磁在线检测系统的检测原理及基本结构进行了介绍；对基于FPGA控制的新型管道漏磁在线检测系统进行了研究；应用有限元技术、小波消噪、小波包变换、小波神经网络等对管道漏磁检测信号进行处理的方法研究。     

管道检测中管道定位系统的研究

管道的安全性在油气传输中有着非常重要的地位,为了优化和改进我国管道检测技术,本文对检测装置的定位进行了研究。系统基于惯性原理,由惯性器件测得检测装置的位移信息,存储器存储检测装置的位移数据,然后软件可完成管道的轨迹数据和缺陷检测数据的结合。实验证明此方法可行。     

电磁超声在钢管探伤中的应用

为了提高超声波换能器的电 声转换效率与探伤精度,利用直接频率合成技术对电磁超声表面波进行激励,并采用选频放大技术对电磁超声接收信号进行处理.实验分析中通过改变激励信号的强度、频率、脉冲串个数、激发相位,得到电磁超声波激发的最佳条件,所设计的锁相放大电路能将微弱的电磁超声接收信号从强噪声背景中分离,有效改善接收信号的信噪比.实验结果表明,电磁超声检测方法可以实现无接触测量,适用于高温、高速、涂覆状态下的超声检测.