敫励参数和试件电磁参数对脉冲涡流检测影响的仿真分析

脉冲涡流检测技术已成功应用于带包覆层容器和管道壁厚检测。然而,由于铁磁性材料脉冲涡流检测机理的复杂性,目前缺乏对检测信号影响因素的有效分析方法。首先利用有限元仿真方法建立了脉冲涡流检测模型,并用试验验证了模型的正确性;然后研究了重复频率、占空比及边沿斜率等激励参数对检测信号的影响,为脉冲涡流检测激励模式的选择提供参考;最后分析了试件电磁参数对检测信号的影响,为脉冲涡流检测结果的解释提供依据。     

管道腐蚀脉冲涡流检测的三维仿真与试验

脉冲涡流检测技术具有非接触、对大面积腐蚀检测灵敏度高等特点,适合通过非开挖外检测方式对埋地管道腐蚀状况作出评价。利用ANSYS MAXWELL有限元分析软件建立脉冲涡流检测仿真模型,分析不同壁厚管道的信号变化规律,结合仿真结果制作了试验装置,并通过该装置对管径为108mm,壁厚分别为6,10mm的管道进行检测。结果表明:不同壁厚的脉冲涡流信号衰减曲线与仿真曲线基本重合。仿真结果为实际非开挖管道腐蚀检测器的设计、远场涡流探头的优化和腐蚀量化评估提供了有效参考。     

脉冲激励远场涡流管道检测技术的有限元仿真

研究了脉冲激励下的远场涡流管道检测技术,采用有限元仿真的方法对检测系统参数对检测结果的影响做了详细的分析。表明该技术将远场涡流和脉冲激励的优势有效结合,能提取较多检测信息,可同时测量管道内径和内、外壁缺陷信息,且具有信号幅值高,功耗低的优点。     

带保温层管道腐蚀缺陷的脉冲涡流检测技术仿真

脉冲涡流检测技术是近几年发展起来的一种新型无损检测技术,可以应用于金属管道和金属板的内腐蚀检测。以低碳无缝钢管的内壁腐蚀作为检测对象,建立了针对脉冲涡流检测的ANSYS有限元仿真模型,分析了磁场仿真的理论基础,列出了仿真分析的具体步骤。为ANSYS有限元仿真软件在脉冲涡流检测中的应用提供了参考,为脉冲涡流检测设备的研制提供了依据。     

基于聚焦探头的带包覆层管道复杂结构部位脉冲涡流检测研究

脉冲涡流检测技术在带包覆层管道腐蚀缺陷检测中展现出优势而引起广泛关注。本研究设计了一种脉冲涡流聚焦探头,通过有限元仿真与试验,研究其在复杂结构部位中的检测能力。仿真结果显示,设计的脉冲涡流聚焦探头能有效聚集磁场与涡流场能量,有利于对局部缺陷与复杂结构中的缺陷进行检测。通过探究聚焦探头在提离10~50 mm下对管道焊缝及各种尺寸局部缺陷的检测灵敏度,分析其检测能力与提离检测极限,以及在检测过程中的信号特征。结果表明,聚焦探头在提离50 mm下仍能检出尺寸为40 mm×40 mm×1 mm（长×宽×深）的方形局部腐蚀缺陷,焊缝信号的凸起特征、缺陷信号的下凹特征与仿真结果相印证。     

接收线圈位置对脉冲涡流检测灵敏度的影响

研究了对带包覆层管道的内部腐蚀进行脉冲涡流检测时,接收线圈的位置变化对检测灵敏度的影响,进行了探头置于激励线圈下不同位置的有限元仿真和试验研究。有限元仿真结果表明:在轴向和周向2个方向都是当检测线圈位于激励线圈边缘正下方时检测效果最好,其灵敏度分别为0.61、0.60。验证试验表明:在轴向和周向2个方向上,最佳检测位置都是位于激励线圈边缘正下方,其灵敏度分别为0.26、0.27。试验结果与仿真结果基本一致,表明接收线圈在激励线圈外边缘正下方附近时,检测灵敏度达到最大。研究结果有助于带包覆层管道腐蚀的脉冲涡流检测的传感器设计。     

脉冲涡流无损检测技术的研究进展

脉冲涡流检测技术是涡流检测技术的一个新兴分支,其宽频谱的激励方式使得脉冲涡流检测技术在航空航天、压力容器、铁路和管道等领域广泛应用。综述了脉冲涡流检测技术在金属缺陷、应力和热成像等方面的国内外研究进展,分析了脉冲涡流检测技术的发展方向。     

激励参数对脉冲涡流缺陷检测的仿真分析

脉冲涡流检测技术是一种新兴的电磁无损检测技术,激励参数与脉冲涡流检测灵敏度、涡流渗透深度密切相关,选择合适的激励参数十分必要。采用COMSOL有限元仿真软件建立了脉冲涡流圆柱型探头的有限元模型,分析了不同幅值、不同占空比以及幅值与时间的乘积相同的情况下,对金属部件表面下缺陷检测的影响。通过有限元仿真分析,提出增大激励幅值可以提高检测的灵敏度,增大占空比可以提高涡流的渗透深度的结论。该结论为工程实践金属内部缺陷检测提供了一定的参考价值。     

带包覆层管道弯头局部壁厚减薄的脉冲涡流检测方法研究

本文建立了针对带包覆层管道局部壁厚减薄的脉冲涡流检测系统,在实验室及现场条件下进行了带包覆层管道弯头局部壁厚减薄的脉冲涡流检测,提出了根据检测电压是否具有左右对称性来判断带包覆层管道弯头部位是否存在壁厚减薄缺陷的检测方法。研究结果表明,该方法对现场带包覆层管道弯头局部壁厚减薄缺陷检测具有很好的实用性。     

海管配重层补口技术发展现状

海底油气管道一般需要采用混凝土层进行配重,混凝土配重层接头填充材料有沥青玛蹄脂、高密度聚氨酯泡沫,还有一种"无填充材料"的现场节点设计。从填充材料和施工工艺两个方面对不同补口技术的特点进行了分析,指出了现有技术在使用中存在的问题以及发展趋势。     

脉冲涡流矩形传感器参数仿真优化设计

脉冲涡流矩形传感器是近年来涡流无损检测的研究热点。采用COMSOL有限元仿真软件建立了矩形探头有限元仿真模型,以电导率变化为变化因子,使用单因素轮换法对矩形探头的尺寸比例进行了优化设计。通过仿真实验和数据分析,得出矩形探头长宽高比例为2∶1∶1.5时,探头的灵敏度、线性度最佳。本仿真优化结论可为使用脉冲涡流进行矩形探头缺陷或应力检测提供参考。     

周边管道对带包覆层管道脉冲涡流检测的影响

在对带包覆层管道进行脉冲涡流检测时,带包覆层管道周围经常存在其他管道,这些管道会对脉冲涡流管道检测造成干扰。针对这种情况,建立了周边管道在被检测管道的两侧且与检测管道平行的仿真模型,比较周边管道与被检测管道不同距离情况下的干扰影响。进行了周边管道在不同位置的多组试验,并与仿真结果进行比较。结果表明,周边管道在被检测管道两侧0.6m处时开始影响检测结果。     

小径管周向裂纹脉冲涡流检测仿真和试验研究

针对小径管周向裂纹缺陷,通过有限元仿真及试验,研究了利用磁导体环形激励脉冲涡流检测技术检测小径管周向裂纹缺陷的问题。仿真给出了管道在有缺陷和无缺陷状态下磁场分布、涡流分布以及接收线圈的电压值。从仿真结果可以观察出,周向裂纹端头处的磁场分布以及涡流分布会发生明显变化,产生沿管壁法向的磁场,检测线圈位于裂纹端头处正上方时检测灵敏度最高。实际检测结果与仿真结果一致,表明磁导体环形激励轴向涡流对小径管周向缺陷具有显著的检测效果。     

钢腐蚀脉冲涡流检测系统的研制与应用

为解决带包覆层钢腐蚀检测的技术难题,根据脉冲涡流检测原理,研制出一套脉冲涡流钢腐蚀检测仪。详细论述了传感器、主机和检测软件等检测系统的组成。实验室和现场试验表明,该系统能够穿透铝和不锈钢等常见管道保护层材料,检测出120 mm包覆层厚度下10%的钢腐蚀变化。钢腐蚀脉冲涡流检测技术为在线检测提供了新的手段。     

金属管道内外壁缺陷的脉冲涡流检测系统

针对金属管道的内、外壁缺陷的区分难题,采用脉冲涡流检测技术来区分内、外壁缺陷,设计了一套涡流检测系统。系统采用占空比为50%的矩形波作为涡流激励信号;设计了分别由涡流线圈和串联电阻组成的测量桥臂和参考桥臂;通过中央处理器(CPLD)进行除法运算得到差分电导,根据差分电导的不同波形,可以判断缺陷是位于管道内壁还是外壁。设计了信号采样时序,利用内检测器动态测试机构来评价涡流检测系统对内、外壁缺陷的识别程度。测试结果表明该脉冲涡流检测系统能准确区分出金属管道的内、外壁缺陷。     

基于脉冲涡流的管道内检测系统设计

为了识别管道内外壁缺陷,以脉冲涡流检测技术原理为依据,设计了基于MSP430单片机的脉冲涡流管道内检测系统,重点介绍了脉冲信号激励电路设计、功率放大电路设计、探头模块设计、基于LabVIEW的上位机通讯及数据采集和处理模块的设计。并利用所设计的系统在带有缺陷的试验管段上进行验证,试验结果表明,该系统对管道内壁金属损失具有较高的检出能力,可有效识别管道内外壁缺陷。     

远场涡流-电感耦合效应的数值仿真

在役预应力钢筒混凝土管道结构内部预应力钢丝断裂会引发爆管,威胁长距离调水工程的长期安全稳定运行。基于"远场涡流-电感耦合效应"的电磁检测法可用于检测和定位预应力钢丝断裂区域。应用轴对称有限元方法模拟极低频电磁场从预应力钢筒混凝土管内到管外的传播情况,分析预应力钢丝环绕形成的电感效应和薄钢筒内涡流场的耦合作用,总结预应力钢丝断裂数量对管内壁附近磁感应强度和相位分布的影响规律,为预应力钢筒混凝土管道断丝检测提供初步的理论依据。     

脉冲涡流圆柱型探头参数的优化设计

介绍了脉冲涡流检测的工作原理。通过有限元对圆柱型探头不同参数的线圈周围磁场和被检试件中感生涡流的分布进行了仿真,得出了扁平型的激励线圈产生的磁通量能够有效地渗透到被检试件的内部,有利于系统检测灵敏度的提高。通过不同激励频率在试件中的涡流密度、渗透深度的分析,能够根据脉冲涡流检测对象,得到探头中所用的最佳工作频率,为脉冲涡流探头的实际检测奠定基础。     

海底管道防腐保温及配重技术

文章简要叙述了海洋环境对海底管道防腐保温配重的严格要求,并详细介绍了防腐保温管配重的工艺过程。     

脉冲漏磁检测中的涡流效应

为了解脉冲漏磁检测中涡流效应的特点,奠定进一步分析脉冲漏磁检测信号的基础,建立了脉冲漏磁检测的有限元仿真模型,观察了检测中瞬态磁场和感生涡流的分布,分析了感生涡流特征量的特点及影响因素。结果表明,脉冲漏磁检测中,瞬态磁场和感生涡流总体上符合集肤效应并相互影响,其中感生涡流具有渗透深度浅、感应强度大的特点,涡流密度峰值时间在深度方向上有较强的分辨率。电导率和磁导率影响感生涡流的渗透深度和密度峰值时间在深度方向上的分辨率;脉冲激励上升时间常数只影响感生涡流的渗透深度,而和密度峰值时间在深度方向上的分辨率无关。