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...     

两种管道电磁无损检测方法研究综述

针对工业运输过程中的管道腐蚀或机械损伤这一问题,对目前两种管道电磁无损检测方法即涡流检测和漏磁检测进行了深入研究,对两种管道电磁无损检测方法的基本原理、系统结构、各自的应用技术特点及适用范围进行了归纳,介绍了这一领域的国内外研究进展。分别列举了两种管道电磁检测方法的工程应用实例,提出了一些技术应用上的注意事项。对两种检测方法的研究总结结果表明,对金属管材类的表面和近表面探伤或管材焊缝进行检测时,涡流检测具有很大的优势,如速度快、精确度高,在管道有包覆层的情况下同样能够很好地检测到管道缺陷;对管道的横向和纵向裂纹或对检测速度要求非常高的管道在线检测中,漏磁检测与其他检测方法相比,优势明显。     

基于平衡电磁技术的管道裂纹全角度检测方法

针对管道表面裂纹缺陷方向各异的问题,提出一种基于平衡电磁技术的裂纹全角度检测方法.通过麦克斯韦方程分析了时谐电磁场下管道内表面的电磁分布,根据磁通与感应电流的畸变分析了管道表面各方向裂纹的检测机理与检测信号规律,并证明了平衡电磁技术对管道裂纹全角度检测的有效性.利用有限元方法计算分析了裂纹与检测方向成七种不同角度时管道...     

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.     

油气管道缺陷检测的数据处理方法回顾与展望

油气管道缺陷检测中的数据处理方法主要包括传统的数据处理方法,如谱分析、统计分析,以及后来发展起来并广泛应用的小波分析、自适应滤波处理、支持向量机、人工神经网络、模式识别、数据融合等新方法。本文分析了各种用于管道缺陷检测的数据处理方法的优缺点,并指出当前研究中所存在的问题。最后探讨了这一领域中可能的发展方向。     

基于STM32的多通道探头阵列低频电磁检测系统研究

针对多通道探头阵列低频电磁检测系统进行研究,阐述了低频电磁技术检测机理和组成结构,提出采用多通道感应式磁传感器检测线圈阵列作为缺陷信号有效拾取介质,并基于STM32控制器完成多通道阵列励磁探头、激励电路、信号调理采样电路及存储读取一体化电路模块的系统化设计.实验结果表明,该系统运行稳定,可有效规避外部杂散磁场干扰,并实...     

基于CCD的管内移动机器人管道缺陷检测系统

设计制作了一种独立轮驱动直进式管内移动机器人，适合于Ф131mm管径的金属管道，装载CCD图像采集系统获得管内壁图像，图像存储在PC机上采用数字图像处理技术进行后续处理，实现管内腐蚀、裂痕和涂层损坏等缺陷检测，并得到了很好的实验结果。     

基于复合电磁的高速轨道缺陷检测方法研究

钢轨表面和埋藏缺陷的检测与分类,对于保障铁路运输安全有着重要的意义.提出了一种将漏磁与涡流检测相结合的高速轨道缺陷检测方法,对表面和埋藏缺陷进行了识别与分类.设计了一种复合电磁检测探头,采用差分线圈同时检测涡流和漏磁信号.建立了复合电磁检测系统,在20～300 km/h速度下对高速铁路转台样例进行了检测.根据高频涡流更...     

基于主动式全景视觉的管道内部缺陷检测方法

针对管道内表面检测空间受限的约束以及同时需要检测管道内壁功能性缺陷和结构性缺陷等需求,基于主动式全景视觉检测原理提出了一种既能视觉检测管道横截面几何尺寸又能获取和分析管道内壁表面缺陷的管道内部全方位视觉检测方法。利用携带有主动式全景视觉传感器的爬行机器人进入管道内部,分别实时获取内壁全景图像及激光横断面扫描全景图像。本文重点介绍基于管道内壁全景图像的缺陷检测方法,对管道内壁全景图像进行展开、预处理并提取管道病害区域的几何特征,最后判定缺陷类别及危害程度。经本文方法获取的缺陷几何特征实验数据验证,管道内表面存在的较为普遍的裂缝、腐蚀缺陷几何特征差异明显：腐蚀缺陷的圆形度较大,而裂缝缺陷的圆形度趋于0;腐蚀缺陷的凸度普遍大于裂缝缺陷;裂缝缺陷由于弯曲程度不同其边界离心率变化率大,而腐蚀缺陷的边界离心率趋于1。实验结果表明：该系统能够有效提取疑似缺陷区域并计算各几何特征,可通过合适的阈值判定其所属类别,为管道内表面缺陷检测提供了一种新的手段。     

基于VB和ANSYS的风机塔简参数化建模与分析

为了高效、快速地建立风机塔筒的有限元模型并对其进行有限元分析,对系列机型塔简模型的结构进行了全面的研究,采用ANSYS提供的APDL语言和命令流编程的方法,开发了一种风机塔筒的有限元参数化建模、分析及后处理程序,用可视化界面语言VB对其进行了封装。以塔简模型分析为实例,跟传统方法作对比,对该程序进行了验证。研究结果表明,该程序能够提高有限元模型的建模效率,缩短了塔筒的设计周期,并且简单实用,为类似问题的解决提供了一条新途径。     

多通道低频电磁传感器的仿真及优化

针对金属板构件内外壁损伤的检测问题,通过数值仿真与试验优化的方法,研制了一种适用于金属板构件内外壁损伤缺陷检测的多通道低频电磁传感器。建立了低频电磁检测三维有限元仿真计算模型,研究当圆形线圈切向放置在金属板导体上方时对缺陷的检测能力。进行对比试验,优化激励线圈匝数、检测线圈内径、高度等影响传感器灵敏度的参数,通过对含有人工缺陷金属板的检测验证了传感器的灵敏度与实用性。结果表明,研制的多通道低频电磁传感器可以实现对?12 mm埋深9.6 mm的304不锈钢缺陷及?12 mm埋深8 mm的20#碳钢缺陷的有效检测。     

基于APDL的塔式起重机有限元参数化建模与分析

为了快速高效地建立大量塔式起重机的有限元模型,结合C#语言和ANSYS提供的二次开发工具APDL开发了一种面向塔机对象的有限元参数化建模程序,并利用该程序对塔机的疲劳寿命进行了分析。分析结果表明,该程序能够提高有限元模型的建模效率,为塔机的安全评估提供了合理的参考依据,并为类似问题的解决提供了一条新途径。     

基于APDL的柔性铰链位移放大机构

针对压电陶瓷微位移驱动器输出位移范围小的局限性,应用柔性铰链位移放大原理,设计了一种柔性铰链微位移放大机构,提出了柔性铰链杠杆放大机构的参数化数学建模方法,并采用ANSYS参数化程序设计语言（APDL）编写了柔性铰链杠杆放大机构的建模和仿真分析程序。仿真试验表明,所设计的柔性铰链杠杆放大机构的输入位移与输出位移线性度高,实际放大位移与理论值相差5％,完全可以满足机构的微位移放大要求。     

工业变频器电磁干扰现象分析及其抑制

为防止电磁干扰对变频器产生负面影响,实现变频器在工业自动化应用系统中稳定、可靠、安全地运行,通过对变频器电磁干扰源及其干扰途径进行分析,提出了防、抗电磁干扰的实际解决方法,给出了在变频器应用系统设计和安装中抑制干扰的具体措施,降低或消除了电磁干扰对变频器的影响。实践表明,该电磁干扰抑制方案为变频器在工业自动化应用系统中稳定、可靠、安全运行提供了保障,满足了工业变频器日常运行的需要。     

基于数字孪生的电主轴热特性研究

为提高热特性有限元分析精度,提出了基于数字孪生的电主轴热特性分析方法。搭建基于IoT数据采集系统的电主轴热特性数字孪生物理空间,设计开发基于Java、ANSYS、MATLAB联合编程的热特性数字孪生系统,提出了基于关键测温点温度的热边界条件修正模型,实现了物理空间与虚拟空间的数据映射及热特性数字孪生。实验结果表明,热特性数字孪生体的温度精度达98%,热变形精度达95%,有效提高了热特性有限元分析精度。     

Methods of de-noising the low frequency electromagnetic data

The quality of the low frequency electromagnetic data is affected by the spike and the trend noises.Failure in removal of the spikes and the trends reduces the credibility of data explanation.Based on ...     

地空频率域电磁系统空心线圈传感器优化设计

针对地空频率域电磁法(GAFEM)的大范围、快速探测需求,研制了一种适用于GAFEM的高灵敏度、低噪声、低质量的空心线圈传感器(ACS)。首先,根据一维正演计算了收发距10 km处的等效面积归一化响应电压,进而确定传感器灵敏度和噪声水平的指标需求;然后,建立ACS的电路等效模型,并对电路噪声进行分析计算,引进拉格朗日乘子法来优化ACS的设计参数以达到灵敏度、噪声和质量指标要求;最后,根据优化参数设计空心线圈传感器,在电磁屏蔽室对其进行测试,结果显示在噪声参考频率(100 Hz)处,优化传感器噪声为0.09 pT/Hz~(1/2),灵敏度为14.7 mV/nT,总质量为1.25 kg。野外实验表明,地面同一测点处,本文优化ACS测量的磁场幅度与AMTC-30磁棒的测量值一致;且在空中飞行中,该ACS能获得有效磁场信号。     

液氮射流冲击冷却聚二甲基硅氧烷的温度场仿真和实验研究

为探究低温微磨料气射流加工聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流道过程中PDMS试样受液氮射流冲击冷却的温度变化和分布,提出了测温实验Beck反求算法拟合APDL温度场仿真的系统研究方法,仿真结果与测温结果的误差仅1.735%。仿真发现,表面到达明显脆化温度-147℃需要5.747 s,说明PDMS无法在接触液氮的瞬间就达到可加工的脆化状态,有必要重视加工前的预冷却时间;又通过仿真数据拟合了PDMS冷却至-147℃的冷却速度,以冷却速度为参考预测了实际加工中所需的预冷却时间。对比冷却速度发现,距PDMS试样表面0～100μm深度范围内的冷却速度比0～1500μm深度范围内冷却速度快22.054%,PDMS试样放置在铝合金工作台上的冷却速度比绝热工作台上快22.311%。     

不同端面结构电磁开关的电磁力分析

针对“汽车起动机电磁开关的端面结构不同”问题,在了解电磁开关基本原理的基础上,利用ANSYS有限元软件,比较分析了平顶型结构和锥顶型结构电磁开关的性能特点,并选择合适的端面结构和不同的结构尺寸变化进行了进一步分析。计算了平顶型铁心倒角长度和锥顶型铁心锥角的结构参数对电磁力的影响。实验结果验证了不同端面结构电磁开关的吸力特性,该结果对电磁开关设计具有指导意义。