基于单一轴向磁化的钢管高速漏磁检测方法

介绍现有复合磁化漏磁检测方法与装置并分析其局限性:相对螺旋推进的扫查探伤方式限制探伤速度,也难以完成不宜作旋转运动或带直线焊缝的钢管的检测。针对此问题,通过有限元仿真和试验的方法,发现并证实单一轴向磁化下检测钢管上任意方向伤的可能性,尤其是探测钢管上平行于轴向磁感应场的纵向伤的可行性,使得相对直线扫查的探伤成为可能。研究在单一轴向磁化下钢管上纵、横向伤检测信号的特征及其归一化判断;提出一种无需检测探头或钢管旋转的漏磁检测方法并研制出相应的探伤装置,解决无缝钢管生产线上的高速或超高速探伤问题,尤其是自身难以作螺旋推进运动的如连续油管等钢管及焊缝管的直线焊缝上缺陷的快速探伤;同时简化统一传统漏磁检测方法,降低设备成本。     

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.     

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。     

辊轮的失效分析

本文介绍了轧管机上辊轮的失效分析过程。分析了辊轮开裂和磨损的原因，并提出了提高辊轮寿命的措施。     

一种圆弧锥辊的全向轮结构及其分析

介绍了一种新型圆弧锥辊全向轮的结构及其设计方法,该全向轮轮缘采用单一的圆弧锥辊排列,圆弧锥辊的大小头相互嵌套,是一种单排连续切换的全向轮。分析了几种典型的全向轮结构及圆弧锥辊全向轮的结构及其设计特点,给出了圆弧锥辊全向轮的锥辊曲面参数方程,根据其结构特点,推导给出了该全向轮结构参数计算公式,并从几何关系和强度两方面分析给出了此种全向轮最佳的锥辊数。      

粉磨机辊轮部件的设计及有限元分析

介绍了粉磨机和辊轮部件的设计,考虑到实际生产中恶劣的工况,设计时将三维实体模型导入有限元分析软件Ansys,对辊轮部件的重要零件主支臂进行了静力学分析和强度校核,对辊轮部件装配体进行了模态分析.通过对6阶振型的分析和与实际工作频率的对比,判断哪一阶振型对辊轮部件工作时的影响较大以及是否会出现共振,对于在设计阶段保证设计的准确性具有重要意义.     

漏磁探伤及其信号处理

本文基于漏磁探伤原理，扼要介绍了钢管管缝监测装置和钢丝绳断丝检测装置，对装置中信号的处理分别从定性和定量的处理方式上进行了分析论述。     

第1届上银优秀机械博士论文奖

钢管漏磁检测新原理及其应用作者:孙燕华毕业学校:华中科技大学指导教师:康宜华作为一种高效的无损检测方法,漏磁检测已被广泛应用于各种铁磁性材料的缺陷检测与评估中,特别在自动化钢管探伤上优势显著。迄今为止,漏磁检测研究已接近100年,随着探伤需求的增加,检测指标的提高,漏磁检测方法的深入研究和新原理的发现具有重要的理论意义,同时也是寻求钢管漏磁无损检测新方法的途径之一。     

钢管高速漏磁探伤静压气浮探靴理论研究

针对传统接触式钢管漏磁探靴高速扫查时因剧烈摩擦而带来的磨损、发热等诸多问题,提出一种新型静压气浮探靴结构,其原理是,气流经过布置在气浮探靴上的节流孔后在钢管表面形成一层气膜,消除了探靴与钢管之间的直接摩擦,实现了非接触式跟踪。分析了气浮探靴静态特性与结构参数的关系,并针对直径为130mm的钢管设计了相应的漏磁探伤气浮探靴。     

钢管纵向伤高速高精漏磁探伤磁化方法

在钢管螺旋推进漏磁检测扫描中,检测速度越快,要求的检测探靴轴向长度越长,使得扫描覆盖范围超出了均匀磁化区,出现信号不一致的问题。针对钢管纵向伤检测中检测精度与速度相互制约的问题,以保证钢管纵向伤高速检测的信号一致性为目标,采用有限元仿真与实验验证相结合的方法,分析了周向磁化中磁极靴的结构对钢管表面磁场均匀性的影响。在此基础上提出了一种纵向伤漏磁检测磁化方法,扩大了钢管表面的均匀磁场区域,在同样的检测区域内提高了检测信号的一致性。     

水下航行器用永磁直流电机漏磁场数值分析

基于Magnet软件,对某型水下航行器推进用永磁直流电机漏磁场进行了有限元数值仿真,得到了电机漏磁场强度与电机距离之间的数值关系,也为分析水下航行器推进电机漏磁场对其附近电子仪器设备带来的不利影响,提出了一个良好的方法。     

Data processing and representation in the MFL method for nondestructive testing

A method for the retrieval of measurement data, as well as their processing and graphical representation in a nondestructive testing, which is based on the recording of magnetic flux leakage, is briefly described. The requirements for the corresponding measuring system are described. Examples from the field of pipeline inspection and steel rope inspection and production boring well are given.     

高速漏磁检测饱和场建立过程及影响因素研究

在高速漏磁检测过程中,随着检测速度增加,有效磁化时间减少,导致被测构件饱和场无法建立,影响磁化效果。采用方波激励模拟外磁场瞬变情况,建立瞬磁场作用下钢管内部磁场响应模型,对钢管内部饱和场建立过程及影响因素进行研究;分析高速漏磁检测时缺陷漏磁场特征,利用有限元方法计算磁场强度和钢管材质对磁化滞后时间及缺陷检测的影响;设计高速漏磁检测实验平台,对不同运行速度和不同外磁场强度下钢管缺陷进行实验研究。结果表明,外磁场瞬变时,钢管内壁中心磁场明显滞后于外磁场,钢管内部饱和场建立时间与磁场强度和材料电导率有关,提高外磁场强度,可快速建立饱和场,减弱磁化滞后时间和涡流效应影响,提升缺陷检测效果和漏磁检测速度,实验结果和理论分析具有很好的一致性。     

常压储罐底板腐蚀特征参量的获取

常压储罐在长期使用过程中,会出现储罐底板的腐蚀问题,腐蚀缺陷往往表现为均匀腐蚀、区域性分布的局部腐蚀和随机分布的点腐蚀。针对腐蚀缺陷类型的多变性,研究提出了表征储罐底板腐蚀的特征参量,以及通过漏磁检测和概率分析计算获得这些腐蚀特征参量的方法,并在生产实际中进行了应用,为储罐检验和运行维护管理决策提供了有力支持。     

钢轨漏磁检测仿真分析及试验研究

为保障高速铁路的行车安全,针对现有高速铁路钢轨轨面伤损检测的需求,设计了一种携带有漏磁检测装置的钢轨探伤小车,并分析了钢轨探伤小车的结构组成和漏磁检测装置的检测原理。同时,在有限元分析软件 ＡＮＳＹＳ中建立了钢轨轨面漏磁检测的三维有限元模型,针对钢轨轨面主要的裂纹类和圆柱形缺陷,在软件中进行了钢轨缺陷的漏磁场特征仿真分析。通过计算分析,得出钢轨缺陷漏磁检测信号与传感器提离值、裂纹类缺陷长度、裂纹类缺陷深度、圆柱形缺陷直径、圆柱形缺陷深度的对应变化关系。最后,通过制备人工裂纹类和圆柱形钢轨缺陷,搭建起钢轨漏磁检测的试验平台,通过漏磁检测试验,验证了软件仿真结果的正确性。     

一种管道探测机器人的设计与研究

在对工业管道检测现状进行调研的基础上,设计了应用于工业管道的检测机器人。该机器人基于螺旋推动原理,利用齿轮副传动机构增加了移动体的力矩,同时解决了线缆的穿引问题。分析了滚轮的受力情况,讨论了漏磁法检测原理。系统采用有缆供应能源的方式,基于ARM和uC/OS-Ⅱ的嵌入式技术系统构建了信号处理系统,并通过RS485串行通信实现了与用户的实时数据交互,为下一步系统研制提供了基础。     

金属表面裂纹漏磁检测仪研制

基于ARM9嵌入式开发系统研制开发了金属表面裂纹漏磁检测仪样机，研制开发的裂纹检测仪探头具有灵敏度高、抗干扰性强、结构简单、使用方便、可靠耐用的特点；并开发了金属表面裂纹漏磁检测仪软件系统，具有良好的人机界面，操作简单，运行可靠；精心设计了电源及充电电路、功率转换电路，降低其自身功耗，实验证明所设计的整个系统是可靠的。     

经验模态分解在管道缺陷漏磁检测信号处理中的应用研究

针对管道缺陷漏磁检测信号中存在严重噪声干扰的问题，将经验模态分解方法用于漏磁检测信号的噪声分离和有效信号提取，对实际测试的与输油管道材质相同且具有人为模拟缺陷的漏磁信号进行处理，结果表明，该方法可以很好地抑制噪声从而得到清晰的、表征缺陷特征的有用信号，达到与小波变换相同的处理效果，同时克服了小波方法中基函数选择困难的问题。     

Numerical simulation and experiments of magnetic flux leakage inspection in pipeline steel

The magnetic flux leakage (MFL) method is currently the most commonly used pipeline inspection technique. In this paper, numerical simulation and experimental investigation on defect inspection in pipeline steel using MFL were carried out. In theoretical analysis, typical three-dimensional (3D) defects were accurately modeled and detailed MFL signals in the test surface were calculated by 3D finite element method (FEM). To confirm the 3D FEM results, different artificial defects were made and the MFL experiments were performed. The experimental study demonstrated that the results were agreement with the 3D FEM result. The results show that the 3D FEM is an effective analysis method for pipeline steel MFL inspection. This paper was recommended for publication in revised form by Associate Editor Jooho Choi Xun-Bo Li received his M.S. and Ph.D degree from University of Electronic Science and Technology of China in 1991 and 2001, respectively. Dr. Li is currently a Professor at the School of Mechatronics Engineering, University of Electronic Science and Technology of China in Chengdu, P.R. China. Dr. Li’s research interests are in the area of Mechatronics, measurement and NDT.     

水下结构物磁检测新技术研究进展

本文重点阐述了满足水下结构物检测要求的磁检测新技术，如磁粉检测技术、涡流检测技术、漏磁场检测技术、交流电磁场检测技术、磁记忆检测技术、Magfoils磁膜检测技术等。本文分析了磁检测新技术现状，并指出当前研究中所存在的问题及其发展方向。