钢管漏磁在线检测技术研究

本文首先分析了钢管漏磁在线检测装置的组成,检测信号的采集方法。对采集到的钢管漏磁检测信号采用特征分析和非线性方法对缺陷大小进行定量识别。最后介绍了几个钢管漏磁在线检测在管道腐蚀检测、无缝钢管探伤和石油套管缺陷检测中的应用实例。     

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。     

基于漏磁信号分析的储罐钢板缺陷尺寸评估

针对钢制储罐腐蚀缺陷的在线检测和评价,首先建立了以ARM单片机和磁场检测传感器为核心的漏磁信号采集系统,并且针对一系列局部磁化的人造凹坑缺陷进行二维漏磁数据同步检测;为了实现凹坑缺陷几何尺寸的预测,创新性地关注了漏磁信号的几何学图形特征,利用Fourier级数展开拟合了漏磁信号曲线,提取了曲线包络面积、周长、图形重心等几何特征;随后针对40个缺陷凹坑样本,建立了表征凹坑缺陷的多维数据集;最后利用BP神经网络建立了凹坑缺陷几何尺寸的预测模型。研究结果表明在小数据样本情况下,利用漏磁信号几何学图形化特征,能够有效挖掘漏磁信号中隐含特征参量,该方法可行、可信,丰富和完善了钢制储罐腐蚀缺陷尺寸评价方法。     

一种钢管漏磁信号高速采集和检测方法

数据采集的快速性和实时性是钢管在线检测系统的关键,本文基于 FIFO技术设计高速数据采集板,并在此基础上利用编写虚拟设备驱动程序的方法实现了Win9x下的高速实时数据采集,有效地解决了钢管缺陷漏磁检测的数据采集问题,同时实现了对钢管缺陷信号进行实时采集和跟踪分析,对比实际探伤缺陷特性曲线与试验样管特性曲线,标记缺陷的位置和相对峰值大小,从而达到钢管检测的目的。     

基于LM神经网络的钻杆在线漏磁缺陷识别

石油钻杆的使用情况关系到钻采设备的安全运行.对石油钻杆在线检测,可以节省费用,保障钻采安全.设计了基于LM神经网络的钻杆在线漏磁缺陷识别系统,该系统在钻杆从井口的提升过程中进行缺陷检测,将采集到的数据存到计算机中进行处理,对截取的信号片段利用Levenberg-Marquardt神经网络进行训练,达到对缺陷模式进行定性分类和定量识别.     

基于三维漏磁测量的腐蚀检测探头设计

在传统一维漏磁检测的基础上,为了获取更多特征信息以提高漏磁检测对缺陷的识别能力,提出了三维漏磁检测新方法.较传统一维检测,三维漏磁检测对信号采集系统有着更高的要求,本文适时提出了一种适应三维漏磁检测的磁场测量探头的设计方案,并已经在实验现场得到应用.     

管道三维漏磁检测的有限元仿真应用

介绍了漏磁检测技术的原理;设计了前端三维数据采集系统,实现了对漏磁缺陷信号的获取,并对信号特征进行分析与识别;采用有限元分析法对管道漏磁场理论进行了研究,建立三维漏磁检测模型,得到与实际获得的漏磁缺陷信号基本一致的仿真信号;通过有限元分析研究了提离值对荻取漏磁缺陷信号的影响.通过验证表明有限元分析法仿真漏磁缺陷信号的可靠性.     

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。     

基于改进信赖域算法的三维不规则缺陷重构

漏磁检测广泛应用于铁磁性材料设备的在线检测当中,是一种有效的缺陷检测方法。如何利用缺陷漏磁信号进行三维不规则缺陷轮廓重构是漏磁检测中的关键问题。然而,三维不规则缺陷漏磁检测的有限元模型计算量大,因此难以快速获得精确的漏磁信号,并且由于缺陷重构的不适定性,研究中不容易获得不规则缺陷的精确轮廓。本文提出了一种用于计算三维不规则缺陷漏磁信号的单元磁偶极带叠加模型,并验证了使用该正演模型进行漏磁计算的有效性,针对三维缺陷轮廓重构的高维优化问题,提出了一种带边界约束的基于信赖域的投影Levenberg-Marquart算法,实现了三维不规则缺陷轮廓的重构。实验结果表明:该三维不规则缺陷重构方法不仅不需要大量的漏磁检测数据,并且相对于群智能算法,重构误差降低了90.1%,最大深度误差降低了53.9%,耗费时间减少了96.1%,实现了高精度的缺陷重构。     

管道漏磁在线检测系统的研究

介绍了高精度管道漏磁在线检测系统的检测原理及基本结构,研究了基于单片控制系统的新型管道漏磁在线检测系统,提出了应用有限元技术、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.