高速漏磁检测过程中管道内外壁缺陷定位方法研究

管道内外壁缺陷的有效区分是对缺陷进行有效量化的前提,提出一种基于动生涡流的高速漏磁检测过程中管道内外壁缺陷的定位区分方法,利用涡流磁场与外磁场的耦合作用时内外壁磁场信号的变化差异特征区分缺陷位置。首先建立高速漏磁检测数学模型,分析了涡流分布特点以及涡流磁场与外磁场耦合作用规律,利用有限元方法计算分析不同位置时,耦合作用规律对管道内外壁磁化状态影响及内外壁缺陷漏磁场信号差异特征;设计高速漏磁检测实验平台,对不同运行速度、不同检测位置处钢管内外壁缺陷区分效果进行实验研究。结果表明,接近磁化线圈位置时,管壁内产生的涡流磁场方向与管道外壁磁场方向相同、与管道内壁磁场方向相反,在离开磁化线圈位置时,涡流磁场方向与管道外壁磁场方向相反、与管道内壁磁场方向相同;不同检测位置处,管壁磁场变化规律相反,且速度越快,磁化状态影响受影响程度越大,内外壁漏磁场信号差异特征越明显,高速检测时可有效对管道内外壁缺陷进行定位区分,实验结果和理论分析具有很好的一致性。     

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.     

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.     

油气管道弯头缺陷漏磁检测数值模拟研究

为研究油气管道弯头缺陷的漏磁信号特征,利用ANSYS软件进行了管道弯头缺陷有限元数值仿真,获得了不同缺陷漏磁信号,并进行了比较分析,得出了缺陷特征与漏磁场之间的对应关系,为漏磁检测过程中的弯头缺陷参数的定量识别提供了有效依据。     

管道周向磁化漏磁检测有限元分析

为优化管道轴向缺陷漏磁检测磁化器设计,运用三维有限元方法,仿真研究了周向励磁作用下钢管管壁磁化场的分布特征,分析了管道直径、壁厚等结构参数变化对管壁磁化场的影响,研究了不同周向励磁场与管壁磁化场、缺陷漏磁场及背号磁场间的作用关系。仿真研究结果表明：管径越大,管壁周向有效检测区域越大;而壁厚增加,管壁周向有效检测区域也增大,但其磁化强度急剧降低;同时,增加外加励磁强度有利于管壁轴向缺陷检测,但必须研究相应的信号处理算法,以消除背景磁场对缺陷漏磁检测信号的影响。     

交变磁场下焊接缺陷磁光成像特征分析

研究焊接缺陷磁光成像检测方法,基于法拉第旋转效应,分析交变磁场下焊接缺陷磁光成像特征与漏磁场之间的关系.建立焊接缺陷的三维有限元模型,对不同类型和宽度的焊接缺陷漏磁场分布进行模拟,并在交变磁场激励下对不同焊接缺陷进行磁光成像无损检测试验,通过试验验证了焊接缺陷检测模型的有效性.研究结果表明,漏磁场分布与缺陷的类型和宽度...     

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.     

基于波形特征提取的管道腐蚀缺陷量化研究

针对当前管道腐蚀缺陷检测的研究现状，提出采用缺陷漏磁场的切向分量作为漏磁检测仪采样的原始信号，将管道内分布的96路传感器信号插值和周向展开显示，定义了缺陷漏磁信号波形的特征量，借助多元统计分析方法来定量评价缺陷外形的长、宽、深，实验得出该量化缺陷方法有效，精度在允许范围内。     

基于三维场测量的脉冲漏磁检测技术

漏磁检测广泛应用于铁磁性材料缺陷检测.脉冲漏磁检测技术是一种新型电磁无损检测技术.缺陷的定量评估是无损检测的重要步骤之一.运用有限元法对管道周向外壁缺陷的漏磁场进行瞬态分析,分析了缺陷脉冲漏磁场Bx、By和Bz三维分量的分布特点,最后给出了仿真结果和试验结果,试验结果和仿真有很好的一致性.试验结果表明:综合脉冲漏磁场的三维峰值扫描电压可以对缺陷的长度和宽度进行检测,而三维分量差分信号中的过零时间随缺陷的深度变化而变化,且不随缺陷宽度的改变而改变,由此可以检测缺陷的深度.三维脉冲漏磁检测系统使缺陷的定量检测有了可能.     

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。     

双阳极电化学氢化物发生原子荧光光谱法测定海水中的砷

用双阳极电化学氢化物发生原子荧光光谱法测定海水中的砷,不必通过化学氢化物发生,减少了化学试剂使用给环境带来的污染。对各种实验参数和干扰情况进行了详细研究。在选定的实验条件下,500μL进样量的As(Ⅲ)线性范围为5～20μg/L,检出限为0.36μg/L(信噪比S/N=3),20μg/L的As(Ⅲ)标准溶液平行进样13次,荧光信号(面积)的相对标准偏差(RSD)为2.22%,海水样品的加标回收率为95.7%～108%。本法灵敏度高、重现性好、结果准确可靠,可用于海水中砷的分析测定。     

钢丝绳无损检测技术研究进展

针对钢丝绳应用及检测过程中安全性能、利用率、检测精度等问题,综合分析了现阶段钢丝绳无损检测国内外相关研究成果,总结并提出了今后的研究方向。首先,介绍了无损检测技术当前在实际工程中的应用,具体对比分析了两种主流探伤仪技术特点,以及在桥梁建筑等行业中的应用;接着,介绍了现在无损检测技术发展状况,着重论述了钢丝绳磁检测技术和非磁检测技术研究和应用现状,其中磁检测技术主要包括电磁法和永磁法,非磁检测主要包括电流法、声发射法和声-超声检测法;最后,在对比当前无损检测研究方法的基础上提出了集中钢丝绳无损检测的可行方法,指出了发展声-超声检测技术的研究趋势。     

离心载荷下贮氢压力系统结构安全评定研究

基于失效评定图技术理论,根据贮氢压力系统结构、材料和载荷特点,制定结构安全评定程序及项目。缺陷检测结果表明:贮氢压力系统主缺陷为焊缝底端未焊透。将其表征为三参量矩形环向缺口,结合材料性能数据,通过有限元应力求解可知:离心及内压综合载荷作用下最大等效应力出现在未焊透根部两侧尖端,随缺陷深度增加而增大,且变化趋势基本成线性关系;随宽度减小而增加,但宽度值大于0.5 mm后,最大等效应力基本不再变化。计算贮氢前后不同深度缺陷失效评定点Lr和Kr值,绘于失效评定图中,评定结论如下:当未焊透缺陷深度不超过60%壁厚时,结构是安全的,安全系数大于1.5;结构失效模式为塑性失稳,长期贮氢后由于材料断裂韧度的下降及缺陷的扩展,失效模式将逐步由塑性失稳转为弹塑性断裂,但效应并不显著。     

海底管道缺陷检测线聚焦超声传感器阵列设计

在对线聚焦超声传感器声场进行数值模拟和实际测试的基础上，设计了用于海底管道缺陷自动检测的线聚焦超声传感器阵列。用该阵列对样管中的缺陷进行了实际检测。测试结果表明，该阵列对管道中的轴向裂纹有很好的榆出率。通过对测试信号进行分析，发现信号经二级自适应滤波去噪后，可得到更好的检出效果。     

永磁同步电机无差拍直接转矩控制系统研究

针对传统永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)中存在的磁链、转矩脉动大、开关频率不固定等问题,提出了一种永磁同步电机的无差拍直接转矩控制(DB-DTC)方法,在离散化电机方程基础上利用无差拍控制原理计算出电压矢量,并结合了空间矢量调制技术(SVM)产生开关信号控制电机运行。同时针对离散系统运算耗时所带来的控制周期的误差,进一步基于永磁体同步电机数学模型,提出了一种电流观测器以预测下一控制周期的电流值,目的是准确估计定子磁链和转矩。研究结果表明,所提出的PMSM DB-DTC不仅继承了传统DTC动态响应快的优点,而且能极大程度地削弱定子磁链和转矩的脉动,该系统具有良好的动静态性能,电流观测器能预测定子电流,确保了PMSM DB-DTC系统的控制精度。     

快速溶剂萃取-气相色谱法测定黑芝麻中多种有机磷农药

建立了黑芝麻中5种有机磷农药残留的快速分析方法。以乙腈作为溶剂,采用快速溶剂萃取仪萃取,净化后气相色谱检测。结果 :提取温度80℃,提取压力10MPa,加热5min,静态提取5min,循环2次,可对样品中5种有机磷农药进行有效提取。5种有机磷农药的检测限为0.021mg/kg(乐果)～0.038mg/kg(甲基对硫磷)。当试样中有机磷农药的添加浓度分别为0.05和0.1mg/kg时,回收率为88.2%～104.5%。方法的最低检测限和添加回收率均符合农药残留分析的要求。     

基于AVR单片机的木材含水率测试系统设计

介绍了基于AVR单片机木材含水率测试系统的电路设计、硬件结构及软件设计。并解决了含水率电阻测量法中高阻值电阻难以测量的问题。首先判断电阻的范围,将放大器切换到合适的量程;放大后的电压信号经A/D转换送给AVR单片机计算阻值。经验证,在纤维饱和点以上时,含水率自动测试系统的平均误差小3%;在纤维饱和点以下时,误差小2%,尤其在终含水率（14%～9%）范围内误差小于1%。     

基于电压矢量注入法的PMSM无传感器控制

针对贴面式永磁同步电机的无传感器控制在低速和静止时一直存在着转子位置难以检测和估算的问题,提出了一种新的无传感器控制策略,即根据定子铁芯的非线性磁化特性,采用电压矢量注入法(Voltage Vector Pulse Method),在电机开始运行时,由闭环自适应磁通观测器估算转子位置、速度,实现转子初始位置检测。最终,通过Matlab仿真和实验,验证了该方法的有效性。     

一种新的分布式MIMO-OFDM系统同步算法

针对不等周期同步算法多段重复引起的同步峰值模糊的问题,提出了一种适用于多输入/多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的定时同步算法,算法在原有的不等周期同步模式(UPSP)算法的基础上对其进行结构的优化,同时利用Zadoff_Chu序列良好的互相关性来提高算法的性能。仿真结果表明,提出的算法在AWGN和多径信道下能有效地进行定时同步,特别是在多径情况下,新算法较UPSP算法能更有效地提高准确定时概率。     

磁流变差动阻尼器的设计与有限元分析

针对旋转式磁流变液阻尼的磁滞性问题以及由于磁滞性而造成的旋转式磁流变液阻尼器输出力矩不稳定的问题,设计了一种差动式阻尼器,不仅可以使输出的力矩可控性更好,而且有效地克服了磁滞现象的影响.在通过理论计算得到磁流变液差动阻尼器输出力矩模型的基础上,利用ANSYS有限元分析软件对磁流变液差动阻尼器进行了磁场分析,得到了磁流变液的磁感强度与磁流变液差动阻尼器线圈中的控制电流之间的关系,结合数值分析软件得到了磁流变液差动阻尼器的输出力矩与线圈中的控制电流之间的关系.研究结果表明,通过控制磁流变液差动阻尼器的控制电流可以实时调整差动阻尼器的输出力矩大小及方向,对磁流变液阻尼器作为精确控制的力矩控制元件奠定了理论基础.