漏磁检测传感器提离值的一种快速估计方法

在漏磁无损检测中,传感器的提离值是影响检测信号大小的一项重要因素.文章在使用ANSYS软件仿真得到漏磁场数据的基础上,结合磁偶极子模型和粒子群优化算法提出一种对霍尔传感器提离值的快速估计方法,并研究了磁化条件及缺陷大小对估计精度的影响.仿真结果表明:提离值的估计误差能达到5%,仿真时间仅2秒,为漏磁检测的实际应用提供了有效的分析方法.     

管道内部漏磁检测的仿真与实验研究

基于管道漏磁检测原理,以Φ325mm规格的管道内检测器为研究对象,运用有限元分析方法建立漏磁场的数学模型,采用ANSYS软件建立漏磁检测装置的二维实体模型,应用静态磁场仿真方法,计算分析矩形缺陷产生的漏磁信号与磁力线分布。并通过内检测器搭建的漏磁信号检测平台,采集由霍尔传感器阵列采集得到的多通道缺陷漏磁信号,分析对比两组实验数据,结果表明:数值仿真与实验数据的变化趋势一致。     

基于漏磁检测的矿用钢丝绳励磁装置

针对目前研究未考虑工程应用背景下钢丝绳摆动对励磁装置的影响,导致钢丝绳漏磁检测效果不理想的问题,设计了一套矿用钢丝绳励磁装置。通过建立钢丝绳仿真模型,仿真研究了不同气隙、提离值对钢丝绳漏磁场的影响,发现增大气隙或提离值均会降低钢丝绳漏磁场磁感应强度,影响钢丝绳漏磁检测结果。但实际应用中矿用钢丝绳摆动幅度大且易污染,因此钢丝绳励磁装置的气隙和提离值不宜过小。在考虑工程适用的条件下,设置气隙为6 mm、提离值为5 mm,进一步仿真分析永磁体厚度与长度、磁极间距、衔铁厚度对钢丝绳漏磁场的影响,发现永磁体厚度与长度对钢丝绳漏磁场影响最大,磁极间距对钢丝绳漏磁场影响较小,衔铁厚度对钢丝绳漏磁场的影响可忽略不计。基于仿真结果并考虑经济性和便携性,设置钢丝绳励磁装置参数：永磁体厚度为10 mm、永磁体长度为30 mm、磁极间距为180 mm、衔铁厚度为10 mm。动态仿真结果表明,钢丝绳漏磁场磁感应强度峰峰值达0.9 mT,说明该励磁装置能够保证损伤处产生较高的漏磁。实验结果表明,漏磁信号在钢丝绳不同断丝处均出现了明显波动,说明该励磁装置具有良好的励磁效果,可准确检测出钢丝绳断丝损伤。     

基于路图特征和SVM的钢轨裂纹识别

为了进一步提升钢轨裂纹的识别精度,从新特征的角度出发,提出一种基于路图特征和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的钢轨裂纹识别方法。该方法基于图信号处理与图谱理论,计算由钢轨裂纹时域漏磁(Magnetic Flux Leakage,MFL)信号转换得到的路图信号的“时域”和“频域”统计量作为钢轨裂纹MFL信号的特征训练SVM分类器,有效实现了不同缺陷参数的钢轨裂纹识别。基于钢轨裂纹漏磁检测平台实测数据验证所提方法的有效性。实验结果表明,相比于传统漏磁信号特征,采用路图特征在钢轨裂纹识别中的精度更高、稳定性更好。     

一种基于漏磁峰值相互作用的裂纹定量计算方法

通过分析裂纹漏磁信号峰值点位置与裂纹宽度和深度及传感器提离值的相互作用关系，分别建立提离值与漏磁峰值位置、裂纹宽度和深度与漏磁峰值位置的拟合函数，由拟合函数建立求解裂纹宽度和深度的方程组，利用漏磁检测所得的漏磁峰值将裂纹定量计算的不确定性转化为求解方程组的惟一解，实现了裂纹的定量计算。     

基于电磁传感器的软硬磁防伪材料检测

针对现有金融货币鉴伪识别过程中的磁性检测,仅能检测出磁性信号的有无,无法实现磁性防伪材料软硬磁性质的检测。提出了一种电磁传感器,对新版100元纸币的磁性防伪材料进行了检测。通过Maxwell电磁仿真研究了电磁传感器的磁场分布特性。由于软硬磁防伪材料的矫顽力不同,使得其输出的漏磁特征信号有明显的区别,其中软磁区域为高频的包络曲线。根据输出信号的特征不同,可以鉴别出磁性防伪材料的软硬磁性质,进而可以进一步提高鉴伪识别的精度和可靠性。     

脉冲漏磁检测技术中新型传感器设计及实验验证

漏磁检测法广泛应用于铁磁性材料的缺陷检测.应用有限元法对一新型脉冲漏磁传感装置下钢管缺陷产生的漏磁场进行了仿真分析,仿真结果表明提取缺陷漏磁场三维分量进行缺陷识别,相比较传统的提取一维或二维缺陷漏磁场分量而言,可获取更多有关缺陷尺寸、位置等信息,提高对缺陷的识别能力.采用所设计的新型脉冲漏磁传感器,对脉冲漏磁三维检测分量信号进行了分析,由三维检测信号峰值扫描波形可有效识别缺陷,并评估缺陷长度、深度等信息;实验结果与仿真分析有较好的一致性.     

火炮漏磁检测仪设计的研究

本文介绍了漏磁检测原理以及缺陷漏磁场磁偶极子模型。讨论了缺陷深度和宽度对漏磁场的影响。提出提取缺陷信号特征的峰峰值算法．根据信号的峰峰值大小、间隔和信号梯度变化作为缺陷判别标准。说明了火炮漏磁检测仪的硬件设计原理．本文介绍的火炮漏磁检测仪已成功用于火炮的无损检测中。     

基于漏磁原理的钢丝绳探伤仪影响因素研究

介绍了钢丝绳探伤仪漏磁检测原理,并使用有限元分析方法分析了传感器零件的材料、钢丝绳的提离距离及断丝根数等对基于漏磁原理的钢丝绳探伤仪检测结果的影响。分析结果表明,提离距离、断丝根数等因素对探伤仪检测结果影响较大,断丝角度、深度等因素影响较小。     

基于矩形线圈水平分量磁场分析的脉冲漏磁检测研究

针对铁磁性材料金属的缺陷检测,提出了一种基于矩形线圈水平分量磁场分析的检测方法.在涡流和漏磁理论基础上,建立了矩形激励线圈检测仿真模型.仿真表明:矩形线圈的下方水平磁场平整,当线圈轴线与缺陷方向垂直时,线圈底部水平分量的磁场与缺陷形成90°夹角.在铁磁性金属材料中,铁和空气介质处相对磁导率不一致导致磁场的偏转,产生了较强的漏磁场.在非铁磁性金属中,磁感线在缺陷处分布较为平滑,并不存在漏磁现象.搭建了检测平台,并分别在缺陷边缘和上部放置了Hall和GMR巨磁阻传感器进行检测.实验结果表明:在铁板表面,z分量磁场是涡流场和漏磁场的矢量叠加,磁场强,但与缺陷深度并没有线性关系;x分量磁场是单一的漏磁场,与缺陷深度存在线性关系,可以对缺陷进行定量分析.     

高温钢管漏磁检测的仿真与试验研究

高温钢管的快速无损检测对于保证管体质量、降低后续加工成本具有重要的意义;研制了漏磁检测系统和具有多种冷却方式的检测探头,研究了高温钢管实施漏磁检测的信号特性,证实管体温度在居里点以下时开展漏磁检测是可行的;试验和仿真结果表明,普通探头在15～780℃下检测时,探头受温度影响大,在室温和650℃时信号分别为2.12V和2.27V;高温探头采用风冷和水冷的方式,大大改善了探头的温度特性,信号在100～650℃范围内变化较小;铁磁性材料在居里点附近饱和磁化强度迅速下降,缺陷信号也随之减小,揭示了漏磁检测的适用温度范围。     

火炮漏磁检测仪设计的研究

The parts ofgun often create crack when used for aperiod, in order to avoid accident caused by crack, wem ustdetect it periodically, this is very im portant for thesafely operation and the safety of the operator. Them agnetic flux leakage (M FL) detecting m ethod is verysensitive to the crack on ferrom agnetic m aterials, andwith low cost and sim ple arts and crafts. So it is verywidely used in the crack detection for gun.The principle of M FL non-destruction is as follow s.The gun ' s part…     

一种基于漏磁检测的钢轨伤损判定和计数方法

为了快速有效地评估轨顶表面损伤状态,提出一种基于漏磁(Magnetic Flux Leakage,MFL)检测的钢轨伤损判定和计数方法.该方法使用自适应阈值法计算判伤阈值,减小了噪声对判伤结果的影响,并用整段MFL数据的峰峰值进行预判伤;根据峰值点位置选定判伤窗口,缩短了数据处理时间,利用窗口内数据的峰峰值进行伤损判定...     

管道漏磁检测的二维数值模拟研究

在管道漏磁检测中,缺陷的定量识别一直是个难题,运用有限元分析的方法,建立了漏磁场的数学模型,然后采用有限元分析软件ANSYS建立了漏磁检测装置分析的模型,并进行了二维静态情况的仿真,获得了不同缺陷所产生的漏磁信号,并把这些结果和实验结果进行了比较分析;从这些结果中可以得出了缺陷的特征与其所产生的漏磁信号的特征之间的对应关系,采用仿真的方法来研究漏磁信号的定量识别问题并取得较好的识别效果。     

基于自适应提升小波的漏磁信号降噪

为了解决在故障诊断中漏磁信号的噪声干扰问题,在研究了提升小波基本理论原理和特点的基础之上,提出了自适应提升小波的改进算法,并在阈值处理时引入了综合门限阈值法。应用该算法对实际采集的钢丝绳漏磁信号进行去噪处理,并将该去噪效果与现用的传统小波去噪效果进行了比较。仿真结果表明,基于自适应提升小波方法的方案比传统小波变换有更好的去噪效果。     

强噪声背景下钢丝绳损伤信号降噪方法

钢丝绳损伤信号是一种非平稳无周期性的冲击信号,其特征信号的降噪处理和特征提取成为亟待解决的难题。小波变换方法若小波基或者分解层数不适合,会在信号降噪的同时引入其他噪声干扰,影响信号处理与特征提取的效果。相较于小波变换方法,移位平均法只需要选择一定的移位窗宽即可实现对信号的有效降噪,但移位窗宽需要人为选择,盲目性大。针对上述问题,提出一种强噪声背景下钢丝绳损伤信号降噪方法。利用钢丝绳漏磁检测传感器采集不同类型的断丝数据,向信号中加入强高斯白噪声,以模拟强噪声背景;采用自适应移位平均法对钢丝绳损伤信号进行降噪,利用量子粒子群优化(QPSO)算法优化移位平均法的窗宽;将损伤信号的信噪比(SNR)作为适应度函数,通过QPSO算法使得损伤特征信号SNR最大化,从而实现最优信号降噪效果。实验结果表明,对于强噪声背景下的钢丝绳平稳和波动信号,相较于小波变换,自适应移位平均法的降噪效果更明显,信噪比更高,信号更为平滑。实测结果表明,对于现场采集的噪声相对弱一些的钢丝绳损伤信号,自适应移位平均法的降噪效果也比小波变换好,验证了自适应移位平均法具有较好的通用性。     

去除漏磁信号中系统噪声的小波系数去噪方法

漏磁无损检测普遍用于铁磁材料的无损检测中,是近年来输油管道检测中常用的一种有效方法。研究了输油管道检测中漏磁信号的去噪问题,由于漏磁信号被多种噪声源所污染,极大地降低了漏磁信号中缺陷信号的可检测性。通过利用小波系数去噪, 提出一种去除漏磁信号中系统噪声的新方法。实验结果说明:该方法的去噪效果优于传统的小波去噪方法。