管道漏磁检测磁化系统研究和设计

本文设计了周向磁化系统和加入引体装置和磁汇聚装置的轴向磁化系统,通过试验分析比较普通同心线圈磁化系统、"Hemhez"轴向磁化系统、加入引体装置和磁汇聚装置的轴向磁化系统的磁化性能,周向磁化器的不同极靴提离值对磁化效率的影响.从实验可以看出:加入引体装置和磁汇聚装置的轴向磁化系统可以增大磁化力,增强磁化效率,进一步减小检测的盲区.精确调整极靴提离值与电流强度的大小,使得磁化器具有最高的灵敏度.     

磁化方向对焊缝缺陷漏磁场的影响分析

漏磁检测（MFL）技术适用于焊缝裂纹、气孔等缺陷的检测。由于焊缝结构的特殊性,不同磁化方向下的磁化路径及漏磁场强度均存在差异。采用合适的磁化方向能够激发更强的缺陷漏磁场信号,从而提高小尺寸缺陷的检出率。通过Ansys有限元仿真软件计算焊缝缺陷漏磁场,定量分析比较了磁化方向分别为垂直与平行于焊缝时,圆孔缺陷和纵向矩形槽缺陷的漏磁场及其分量强度。据此探讨任意磁化方向下的缺陷漏磁场及分量的特征规律,并搭建了焊缝漏磁检测平台进行试验验证。实验结果表明,圆孔型缺陷垂直磁化时漏磁信号幅值仅为平行磁化时的18.6%,纵向裂纹型缺陷平行磁化时漏磁信号幅值仅为垂直磁化时的9.2%至29.3%。     

油管及螺纹无损漏磁检测的磁化方式

在无损漏磁检测中,目前采用的磁化方式多样,实现的难度和效果也有较大的差异;而且,励磁源、检测时间、检测的位置等对最终检测效果都有很大的影响。合理的磁化方式不但能够使漏磁信号达到满意的效果,也方便检测拾取信号。本文对目前应用于无损检测研究中的各种磁化方式进行了分析、比较,解析其优劣,适用的环境、条件。在应用设计中,可根据不同的用途和使用条件来选择最为合理的磁化方式,并结合油管及螺纹检测装置的研究,进行了具体的分析,得出了采用铁心直流线圈内部磁化的漏磁检测法是最为合适的方式的结论。     

管道三维漏磁检测仿真分析及研究

为了保证油气输送管道的安全,针对传统管道漏磁检测器灵敏度低、检测精度不高且体积庞大易在管道中发生卡堵的问题,提出设计一种高度集成的管道三维漏磁检测传感器,并分析了漏磁场形成机理和三维漏磁检测原理。在有限元分析软件COMSOL中建立了管道缺陷漏磁检测的三维有限元模型,进行管道缺陷的漏磁场特征仿真分析。结果表明,得到的缺陷漏磁场磁通密度云图与理论分析一致,并且根据所得漏磁信号可以判断出有无缺陷,对缺陷的长度有较高的检测精度,在有缺陷的情况下进一步可以判断该缺陷是内缺陷还是外缺陷。     

油气管道缺陷漏磁检测数据压缩算法研究

油气管道缺陷漏磁检测所获取的原始数据量很大,而检测器的数据存储容量和处理速度均有限,因此有必要研究快速、高效的缺陷漏磁检测数据压缩算法。文中分析了油气管道缺陷漏磁检测对数据压缩的特殊要求,针对所获得检测数据的特征,提出了一种分段自适应压缩算法。该算法对油气管道缺陷漏磁检测数据进行分段划分并加以识别,针对不同类别的数据段采用不同的压缩方法,且通过改变数据分段的长度和压缩阈值,可调整检测数据的压缩比和压缩失真度。对试验用管道上人工缺陷的漏磁检测数据进行了压缩,结果显示,该算法可在保持较低数据失真度的同时,获得足够高的数据压缩比;压缩效率、压缩质量和复杂度等,均可满足油气管道缺陷漏磁检测对大量数据进行快速、高效压缩的需求。     

漏磁检测中的缺陷重构方法

漏磁检测技术中的缺陷重构方法是目前漏磁检测缺陷评估的研究热点与难点。在对漏磁检测缺陷重构进行概述的基础上,综述了现有的缺陷重构方法:开环逆向重构法和闭环伪逆重构法,并对这两类方法中常用的逆向模型、前向模型、优化算法及其特点进行了较为详细的介绍。指出了基于数据融合技术、图像处理技术和多缺陷综合评估的缺陷重构方法的研究发展方向。     

基于脉冲漏磁的带保温层管道腐蚀缺陷检测

在带保温层金属管道腐蚀检测方面,脉冲漏磁技术显示了潜在的优势.利用有限元分析软件Comsol Multiphysics对不同结构的传感器进行仿真分析的基础上,提出了一种优化结构的脉冲漏磁传感器,用于带保温层的管道腐蚀缺陷的检测.通过实验验证了传感器结构优化设计的有效性,为进一步量化分析缺陷信息打下基础.     

缺陷漏磁成像技术综述

缺陷漏磁成像技术一直是无损检测领域的研究热点之一,也是铁磁性构件缺陷检测与评估的重要手段。本文从缺陷的漏磁数据可视化、缺陷轮廓的二维漏磁成像以及缺陷的三维漏磁成像三个阶段,对缺陷漏磁成像技术的发展历程进行归纳梳理,详细介绍了各阶段常用的成像方法。并在此基础上,讨论了缺陷漏磁成像技术的研究方向和发展趋势。     

管道漏磁内检测的管壁缺陷漏磁场解析模型

漏磁内检测技术是长输油气管道缺陷检测的主要手段,缺陷几何特征识别对管道安全运行评价具有重要意义。基于二维磁偶极子模型,建立管道内壁缺陷漏磁场空间分布的三维解析模型,对磁化方向垂直缺陷时磁荷产生漏磁场的变化规律进行研究;基于内壁解析模型,引入管壁退磁影响因子,对模型进行补偿,建立管道外壁缺陷漏磁场三维解析模型,得到了管道外壁不同缺陷漏磁场的分布特征。搭建漏磁检测实验平台,对所建模型有效性进行实验验证。结果表明,管壁对外壁缺陷漏磁场具有一定屏蔽作用,实验结果和理论分析具有很好的一致性,所建模型可有效描述管道内外壁缺陷漏磁场空间分布特性,对缺陷识别和定量评估具有一定工程指导意义。     

永磁体漏磁检测原理及其在无损检测中的应用

漏磁检测是以自动检测为目的而发展起来的一种自动无损检测新技术。本介绍以永磁体作为励磁源，利用磁敏元件检测漏磁场强度来获取缺陷信号，并由计算机进行智能处理后，完成缺陷的状态识别，从而实现钢件缺陷的自动定量检测。     

管道漏磁检测数据图形化显示的研究

本文主要介绍了管道漏磁检测数据的软件分析处理系统中的图形化显示部分.曲线图形直接采用将数据转化为屏幕上一点的方法进行显示;灰度图形先将数据转化为相应的灰度值,再根据灰度值画出初步的灰度图,然后利用插值和图像滤波(平滑)、锐化等图像增强手段进行处理.经过编程测试,曲线图形较好地表现了数据变化的真实性,灰度图的效果也较为理想,管道的特征信息显示更为形象、直观,提高了数据分析的质量.     

漏磁检测的混合正则化反演方法研究

漏磁检测作为无损检测的主要方法之一已得到了广泛关注和应用。漏磁检测对缺陷的识别问题属于电磁场计算的反问题,因其不适定性难以直接求解,因此目前对于漏磁检测方法的研究和应用大部分都避免了对反问题直接求解,而是采用搜索匹配式的方法。文中尝试使用混合正则化LSQR-Tikhonov的方法对基于磁偶极子单元积分模型的漏磁检测反演问题进行处理,对LSQR方法添加Tikhonov正则化来获得更多的主奇异值信息减小误差,通过混合正则化计算得到的近似解较为逼近真实值,得到的二维反演结果也可以判断出缺陷的位置和形状,通过仿真及实验验证了算法的准确性。     

基于脉冲漏磁理论的铁磁性材料斜裂纹检测

在广泛应用于各行各业的铁磁性材料中,由于应力和环境等因素的作用,裂纹是其最常见的缺陷之一,且多以不规则的形状(如斜裂纹)存在。为了分析斜裂纹的脉冲漏磁信号特点,建立了脉冲漏磁检测斜裂纹的有限元仿真模型,对比分析了斜裂纹与垂直裂纹的脉冲漏磁信号的差异,提取并研究了相关特征量与斜裂纹尺寸的关系。同时,利用脉冲漏磁检测系统对几种斜裂纹进行了实验,检测结果与仿真分析结果一致,验证了利用脉冲漏磁检测斜裂纹的可行性,为下一步对斜裂纹的定量检测提供了理论指导。     

管道腐蚀检测数据分析

随着管道运输事业的蓬勃发展,管道在线检测技术也越来越先进,但是分析漏磁检测数据的软件系统效率低,质量也不高。针对这种情况,本文详细介绍了对由管道漏磁检测器检测到的漏磁数据进行分析的软件设计流程,并提出设计过程中的难点。本系统经过以往的检测数据和牵拉试验的测试,自动分析运行正常,能够实现预期的功能。     

基于漏磁检测的缺陷量化方法

对基于漏磁检测原理检测到的铁磁性管道上存在的缺陷漏磁信号的量化方法进行了综述.文中归纳、梳理了各种现实可行的缺陷量化方法的原理、特点及验证结果,较详细地介绍了目前较多采用的几种不同人工神经网络缺陷量化方法及其特点,并提出了进一步改进漏磁检测信号量化质量的努力方向.     

供水管道泄漏信号检测系统设计

针对供水管道泄漏信号检测与泄漏点定位问题,设计了一种基于压电加速度传感器的供水管道泄漏信号检测系统.检测系统由两个振动信号采集终端和基于MATLAB的上位机软件组成.从泄漏信号特点出发,对振动信号采集终端的前置信号转换电路、带通滤波电路和ADC数据采集电路进行了分析和设计.同时,对单片机程序和上位机软件的设计原理和功能...     

基于磁记忆的金属管道缺陷检测方法

作为油气输送媒介的金属管道,其缺陷处产生应力集中将造成安全隐患,为实现金属管道缺陷的非接触式定量检测,研究了一种磁记忆检测方法。采用磁异常梯度矩阵实现对产生应力集中的缺陷进行定位;利用平移不变量小波去噪(TI)与特征提取进行信号处理;麻雀搜索算法(SSA)优化BP神经网络实现缺陷尺寸反演。实验表明,平移不变量小波去噪相比小波阈值去噪,信噪比提升1.56%,均方误差降低4.87%;SSA＿BP神经网络反演均方误差比BP神经网络降低67.2%;检测方法能在提离状态下实时检测管道缺陷并反演缺陷尺寸。     

Study and experimental performance evaluation of flux intensifying PM motor with variable leakage magnetic flux

This paper describes a flux intensifying permanent‐magnet (PM) motor with variable leakage magnetic flux. The unique feature of this proposed motor is the ability to passively adjust the magnetic flux linkage into the armature windings in proportion to the armature magnetomotive force and/or armature current phase. The magnetic circuit topology of the flux intensifying PM motor and the passive variable leakage magnetic flux are determined through FE analysis. Then, the driving performance is experimentally elucidated through comparison with that of a reverse salient pole type (flux weakening) PM motor without variable leakage magnetic flux.