管道远场涡流安全诊断技术

简述远场涡流检测技术的基本原理,从检测理论模型、检测传感器、检测信号处理技术、检测信号影响因素、检测技术工程应用等方面,对远场涡流检测技术作出论述,并指出远场涡流检测技术的理论研究和应用研究的发展趋势。远场涡流检测技术采用内通过式检测方式,可对在役运行小直径钢管管道的缺陷进行检测,是一种有发展前景的管道无损检测技术。     

基于曲晶片相控阵超声的细长轴类锻件检测仿真与试验

细长轴类锻件的缺陷方向通常与轴线平行,因此一般超声检测采用纵波直探头在锻件圆周面上进行扫查。由于细长轴类锻件的直径较小,其圆柱曲界面与探头很难实现完全接触而使得耦合层厚度不均,进而导致超声波透射系数减小以及检测灵敏度下降。为实现对细长轴类锻件缺陷的有效检测,从理论上分析了圆柱曲晶片及曲晶片相控阵的检测原理,提出了曲晶片超声相控阵聚焦技术。通过仿真软件CIVA对常规探头、曲晶片探头以及曲晶片相控阵探头形成的声场聚焦分布规律进行研究,设计加工了曲面对比试块和带人工缺陷的细长轴类小型锻件,开展了平面晶片和曲面晶片的相控阵探头超声检测试验,验证了提出的曲晶片超声相控阵聚焦方法的可行性与合理性,结果表明该方法的检测灵敏度和定位定量精度均优于常规直探头和平晶片相控阵探头的。     

磁巴克豪森噪声技术在应力评估中的研究进展

磁巴克豪森噪声(MBN)技术可以探测铁磁性材料由于应力作用而发生的微观结构变化,进而评估材料受力和失效情况。基于金属磁畴理论和磁化理论,从微观上对MBN现象进行解释,并结合Jiles-Atherton磁化模型定量分析应力对MBN信号的影响,介绍应力作用下金属材料在弹性变形阶段和塑性变形阶段的MBN信号变化特点,分析材料所受载荷压力和残余应力在本质上对材料磁畴结构、晶粒易磁化轴、晶粒各向异性等微观结构的影响,指出应力既会促使材料内部产生缺陷从而阻碍巴克豪森跳跃,也会促进相邻磁畴壁的融合,进而增加巴克豪森跳跃,最终的MBN信号是应力对巴克豪森跳跃阻碍作用和促进作用相互博弈的结果。最后,还总结了MBN技术在应力评估方面的优势、不足及未来可开展的研究方向。     

焊缝磁粉检测图像自动分拣系统的设计与应用

定期对球罐等承压设备的焊缝进行磁粉检测是保障其安全的重要措施,发展基于爬壁机器人的磁粉检测系统是球罐自动检测作业的重要方向。爬壁检测机器人携带有视觉传感器,可实时采集磁粉检测结果。故,磁粉检测图像的快速自动缺陷分析是实现爬壁检测机器人的重要研究基础。通过图像像素分析法,对视觉传感器收集的实时图像进行自动识别,并将图像快速自动分拣归类到无缺陷、有缺陷及可疑图像等3个文件夹,以协助磁粉检测人员快速识别焊缝缺陷。