巨磁阻传感器在管道漏磁检测中的应用

磁性传感器在无损检测中已经有了很大的应用，与传统的磁性传感器相比，巨磁阻传感器有着灵敏度高、可靠性好、测量范围宽、体积小，价格低等优点。介绍了巨磁阻传感器及其在输油管道缺陷漏磁信号检测中的应用，表明采用巨磁阻传感器的检测系统可以检测到管道壁上的微小缺陷。     

脉冲漏磁检测技术中传感器性能影响因素研究

漏磁检测技术广泛应用于铁磁性材料的检测。脉冲漏磁检测采用脉冲激励对被测试件进行局部磁化,它的优点是能对较大提离下的铁磁性材料实现缺陷检测。分析了2种不同截面激励线圈下传感器的灵敏度情况,确定矩形截面激励线圈灵敏度高、受提离影响明显;并采用有限元法对矩形激励线圈厚度、匝数密度、尺寸大小及磁轭极靴高度、两极靴间距等对检测结果与提离值之间的关系进行分析,为合理选择传感器参数及优化传感器性能提供依据。     

HALL漏磁探伤传感器的研制

基于HALL效应和电磁无损检测原理，对HALL漏磁探伤传感器的磁场信号形成与磁场信号测量进行了分析，在此基础上对传感器的整体结构设计进行了介绍。     

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.     

基于数据融合的小波变换漏磁异常边缘检测

漏磁内检测是目前管道无损检测的重要手段。在进行漏磁无损检测评估中,异常边缘检测是十分重要的环节,异常边缘的精确程度直接影响到后续的反演评估环节。由于数据噪声的存在,使得边缘检测精度大大下降,特别是复杂异常区域。同时,面对庞大的漏磁数据,一般机器学习算法耗时较多。因此,针对漏磁内检测中异常边缘检测问题,本文提出一种基于数据融合的小波变换漏磁异常边缘检测算法。该算法基于小波多尺度变换与分解,将数据层融合、特征层融合以及决策层融合相结合。首先,原始数据经过多色彩空间变换,并将变换结果进行数据融合。然后,融合数据进行小波多尺度变换。其次,针对每一尺度下变换数据进行小波多层分解,并对每一层级进行小波模极大值边缘检测,将边缘检测结果加入到细节分解系数融合中,并重构数据。最终将多尺度下的边缘检测效果进行融合得到最终检测边缘。实验分别在仿真数据集和真实管道数据集上进行,并和其他边缘检测算法,如Sobel、Canny、Roberts、Prewitt、Log进行了比较,实验结果显示,本文提出的异常边缘检测算法效果优于传统边缘检测算法,边缘指标OA高于70%,能够满足实际工程需要。     

新型集成三漏CMOS磁敏传感器

本文介绍了一种新型的集成三漏CMOS磁敏传感器的电路原理、电路特点及研制结果,该电路制作在0.9×0.9mm~2的芯片面积上。该器件具有以下优点:高磁灵敏度,良好的稳定性及温度特性、功能强、显示出良好的工程应用价值。     

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。     

漏磁检测技术研究进展

漏磁检测技术具有原理简单、工程实现容易和对被检测工件表面要求不高等特点,一直是管道无损检测领域的研究热点之一,尤其在长距离管道检测中被广泛使用.本文就漏磁场泄露理论、漏磁场影响因素、检测技术与设备、漏磁信号处理等方面对漏磁检测技术的发展进行了论述,总结了亟待解决的问题以及该技术未来的发展趋势,旨在为漏磁检测技术的研究和系统研制提供参考与借鉴.     

一种新型漏磁检测装置

介绍一种新型的漏磁检测装置,对其硬件设计、软件设计及抗干扰措施做较详尽叙述.采用该检测装置将使一些细微缺陷和弱磁材料的漏磁检测成为可能.     

漏磁检测技术研究进展

漏磁检测技术具有原理简单、工程实现容易和对被检测工件表面要求不高等特点,一直是管道无损检测领域的研究热点之一,尤其在长距离管道检测中被广泛使用.本文就漏磁场泄露理论、漏磁场影响因素、检测技术与设备、漏磁信号处理等方面对漏磁检测技术的发展进行了论述,总结了亟待解决的问题以及该技术未来的发展趋势,旨在为漏磁检测技术的研究和系统研制提供参考与借鉴.     

双传感器差分峰值侦测的漏磁检测新方法

为了提高管道、储罐漏磁检测的准确度、灵敏度,同时抑制噪声干扰,提出了一种双传感器差分峰值侦测的漏磁检测新方法。首先,对实际漏磁检测过程存在的背景噪声进行分析,研究了检测器振动、磁隙变化、磁轭泄漏等噪声源的共模特性;其次,利用缺陷漏磁场的分布特点构造了一种新型的差分侦测结构,该结构既可对噪声进行共模抑制,又可实现缺陷特征信号的差模提取;再次,依托磁偶极子模型,对所提方法的机理进行了分析,并讨论实现该方法所需要的约束条件及其检测灵敏度特性;最后,开展了仿真和物理实验,实验结果表明,该方法的噪声仅为传统X分量检测的5%,Y分量检测的26%,且检测敏感度提高了2倍。该方法为优化漏磁检测器结构、提高检测的可靠性及灵敏性提供了一个新的思路。     

利用复合激励的无盲点管道裂纹漏磁检测新方法

管道是石油和天然气工业的重要组成部分,而轴向裂纹是管道安全运营的重要隐患。传统的漏磁检测技术(MFL)对管道中轴向裂纹的检测灵敏度不高,从而形成检测盲区。本文提出了一种利用复合激励的MFL检测新方法,可实现对轴向和周向缺陷的同步检测。首先,利用U型磁轭对管壁进行交直流复合磁化;直流磁化场直接作用于周向裂纹并形成有效的MFL检测信号,而交流磁化场则在管壁内形成垂直于磁化方向的均匀涡流场;当该涡流场受到轴向裂纹干扰时,将形成二次感生磁场的扰动,因此,新方法通过对管壁表面的漏磁场及二次感生磁场检测,同时获得周向和轴向两个方向的探测能力;最后开展仿真和实验,并分析了新方法中作用于轴向和周向裂纹的磁化场、涡流场和二次感生磁场的分布。结果表明,新方法只需通过一次扫描,即可以获得缺陷的轴向和周向特征,实现了对裂纹的无盲点检测。     

基于漏磁内检测的缺陷识别方法

基于漏磁原理的管道内检测信号和管壁缺陷之间存在强非线性关系,导致缺陷(特别是小缺陷)识别和分析困难。针对内检测器漏磁信号中的缺陷识别问题,设计一种新的缺陷识别方法,可以在漏磁内检测数据中精确识别缺陷。该方法包括3个部分:针对普通基值校准算法在多通道数据对齐中精度低的问题,提出一种基值二次校准算法,为后续数据分析提供精确数据源;区别于常规方法中用到的峰谷值等显性特征,提出6种更能反映缺陷信号的本质特征,并设计了相应的特征提取方法,为缺陷识别提供精确的分类依据;设计了基于随机森林的缺陷识别算法,可以在漏磁内检测数据中精确识别各种缺陷。最后,对所提出的方法进行了性能对比分析和试验验证。结果表明:所设计的缺陷识别方法准确率为99.59%,其中对小缺陷的识别灵敏度为98.66%,证明所提出的缺陷识别方法可有效地完成目标缺陷的识别。     

在线压缩感知方法及其在漏磁检测中的应用

以长距离油管的漏磁检测系统为研究对象,研究了漏磁检测数据的在线压缩算法。针对嵌入式在线工作环境下,传统的数据压缩方法难以应用的问题,引入压缩感知(CS)理论,提出了漏磁检测数据在线CS压缩方法。确定了小波基作为漏磁信号的最佳稀疏表示基,并推导了小波稀疏基矩阵的数学表达公式;提出Welch界和PRP共轭梯度算法的测量矩阵优化算法;提出了漏磁检测数据的重要数据段筛选方法,极大地减少了数据存储量。仿真试验证明了所提出在线压缩算法极大地减少了在线环境压缩编码的运算复杂度,具有简单迅速、压缩比高、重构精度高等优点,符合漏磁检测数据在线压缩的实际要求。     

一种电磁式电流互感器的数据实时修正法

针对电磁式电流互感器存在着磁芯饱和区域的非线性误差问题,提出一种非线性区域的测量数据修正计算法。该算法对非线性区域的数据进行曲线拟和,在此基础上导出了一个简单的修正公式。在实时测试时,测试值通过修正公式的计算,可快速、准确地换算出所测实际电流值。对一电流互感器进行实测,经过对实验数据修正后的验证,证明了该方法的实用性和有效性。由于同类同规格的电流互感器的输入输出特性差异很微小,因此修正公式还具有一定的通用性。     

小型磁化器条件下的变励磁MFL检测新方法

为解决常规储罐和管道的漏磁检测(MFL)方法中磁化器体积大、耗能多的缺点,提出了一种小型磁化器条件下的变励磁MFL检测新方法。首先,分析了小磁化器条件下被测钢板磁化状态随外部励磁强度的变化特性,推导了偏置磁化条件下励磁通变化量与漏磁场变化率的关系模型;其次,根据所建立的关系模型,设计了一种新型变励磁MFL检测探头,并给出变励磁MFL法的系统实现方案;再次,结合实现方案,搭建了变励磁MFL相应的实验平台;最后,在该平台上,开展了一系列的物理实验并对实验结果进行了深入讨论。实验结果表明,所提变励磁MFL法无需对被测钢板进行局部饱和磁化,适合小型磁化器条件并具有较高的灵敏度。变励磁MFL法为漏磁检测领域提供了一种新的检测思路。     

一种管道漏磁无损检测传感器的设计与实现

针对管道缺陷检测的现状,研制了一种适用于输油、输气管道的漏磁无损检测传感器,该传感器由磁敏器件、励磁模块、导轮等部分组成,具有灵敏度高、可用性强的特点,能满足不同管径和工况的管道缺陷检测,内容涉及漏磁检测、磁敏器件的选择、永磁体的优化以及导轮的设计等。     

基于电化学传感器的SF6分解气体检测技术研究

SF_6气体绝缘类电力设备具有体积小、结构紧凑、绝缘性能稳定、运行可靠等优点,被广泛应用于特高压和超高压电力系统中。当电力设备内部发生绝缘故障时,绝缘气体SF_6由于局部放电及局部过热发生分解反应,最终生成数种稳定SF_6分解气体,通过对这些分解气体组分进行定量检测和分析,可反演出设备内的故障或安全隐患。通过搭建电化学传感器响应特性的测试平台,在气体检测罐中模拟SF_6分解气体并进行检测,得到了CO、SO_2和H_2S气体电化学传感器的响应特性。实验结果显示出CO传感器有负的温度特性,SO_2和H_2S电化学传感器具有正的温度特性,并采用二次曲线拟合确定了传感器的温度补偿曲线;同时还发现CO、SO_2和H_2S气体传感器均具有良好的线性特性,但SO_2传感器会对H_2S气体做出响应,通过采用交叉干扰计算,建立传感器信号矩阵算法保证了测量结果的准确度。最后,通过运用多组分混合气体验证了传感器信号矩阵算法具有很高的可靠性和准确度。     

自动气象站地温传感器更换后数据变化规律分析

2年1次的自动气象站传感器更换使得地温传感器在更换后各个要素数据有明显的跳变。文章通过对更换后的自动气象站传感器与人工站仪器的数据对比,得出地温数据变化规律。