漏磁法管道在线检测计算机系统

叙述了管道腐蚀缺陷检测的意义,提出了管道内在线检测对管线及时维护、管道寿命评价的必要性．介绍了漏磁法无损检测的基本原理,叙述了漏磁法管道在线检测计算机系统的总体设计、结构及各部分的工作过程．该系统具有检测速度快、效率高等特点,对管道的维护具有重要意义．     

去除SPN的小波域自适应FIR滤波修正算法

漏磁检测(MFL)是油气管道在线检测中应用非常成熟的一种无损检测技术.漏磁检测数据通常被无缝管道噪声所污染,而无缝管道噪声在某些情况下可能完全掩没来自某一类型缺陷的漏磁信号,因而极大地降低了管道缺陷的可检测性.本文对小波变换域自适应有限冲激响应(FIR)滤波算法进行修正,提出一种可有效去除漏磁数据中无缝管道噪声(SPN)的修正算法.该算法利用无缝管道噪声和漏磁信号的不同相关特性,可有效去除漏磁数据中相关度高的漏磁信号,从而提高漏磁数据中相关度较小的缺陷信号的可检测性.该修正算法用于实测漏磁数据,所得结果说明该算法具有良好的去噪效果,从而提高了漏磁数据中缺陷信号的可检测性.     

管道漏磁在线检测技术

管道是石油和天然气长距离输送的主要方式.漏磁检测技术是管道在线检测的主要方法.介绍了管理道在线漏磁检测系统的研究背景、检测原理以及检测系统的基本结构.为适应大管径管道的检测要求及提高检测精度，利用一阶差分及嵌入式零树编码的方法对管道漏磁检测数据进行压缩，并得到了较为满意的压缩比.研究了基于FPCA和DSP的管道漏磁的线检测系统.应用有限元法分析研究了漏磁信号的特点，应用神经网络及多传感器数据融合技术对管道缺陷进行智能识别.     

基于LS-SVM的管道二维漏磁缺陷重构

针对铁磁材料的无损评估中,漏磁信号描述缺陷的几何特征难点,提出了应用支持向量机对二维缺陷重构的新方法,支持向量机输入是漏磁信号,输出是缺陷轮廓数据,建立了由缺陷的漏磁信号到缺陷二维轮廓的映射关系.网络学习采用最小二乘算法,训练样本由实验数据与仿真数据组成,测试样本为人工裂纹缺陷.该方法实现了人工裂纹缺陷的二维轮廓的重构,并与径向基神经网络重构结果进行了比较.试验结果表明,该方法具有速度快、精度高和很好的泛化能力,为漏磁检测定量化提供了一种可行的方法.     

基于单永磁体磁化的漏磁检测系统

为了对钢制材料凹坑缺陷进行无损检测与评价,提出一种利用单永磁体构造磁化系统的新方法。利用Ansoft Maxwell考察了立方体单永磁体主要几何参数对钢制材料磁化效果的影响规律,确定了永磁体的几何参数,搭建了钢制材料凹坑缺陷漏磁检测平台;结合三维漏磁信号图形学几何特征和支持向量回归机建立了缺陷主要尺寸预测模型。交叉有效性测试结果表明:所建立的缺陷主要尺寸预测模型在长轴方向的相对误差小于4%;短轴方向的相对误差小于6%;深度方向的相对误差小于16%,能够实现凹坑缺陷主要尺寸的准确评价。与传统双永磁体磁化系统相比,单永磁体磁化方式结构更加简单,具有更好的设计柔性,更佳的成本优势,展现出很好的应用前景。     

ANSYS在管道漏磁法检测中的研究与应用

叙述了埋地管道无损检测的一种新方法－－管道漏磁检测法;介绍了漏磁法检测装置的国内外发展概况;着重论述了ANSYS在管道漏磁检测中的分析过程和关键问题的解决,并给出了二维分析中的几种典型缺陷的分析结果及如何根据一次运动所测得的数据来鉴别管道中的缺陷。     

管道漏磁内检测装置的磁路优化设计

为了提高管道漏磁内检测装置的检测精度,针对漏磁检测装置的测量节部分,利用克希柯夫方程以及MATLAB软件对磁路进行优化设计.选择95A型霍尔传感器、Q235钢、N42型钕铁硼和铜制钢刷搭建管道漏磁内检测装置的测量节部分,并在含有线型和圆孔型标准伤的钢管内进行实验.根据采集到的漏磁信号对缺陷进行重构,实验结果表明,检测精度满足管道漏磁检测装置的设计要求,能够检测到深度是管壁厚度的10%、直径为1.5mm的圆形缺陷,验证了磁路优化设计的正确性.     

石油套管缺陷漏磁检测技术的研究

针对现役石油套管漏磁检测的复杂环境和井下尺寸要求,开发了基于双MCU 控制的井下高速套管 缺陷检测数据采集与海量存储系统,同时也开发了井上位置采集系统,免去了随探头装载编码器引来结构上的复杂和可靠性不足;基于Labview 开发了套管缺陷漏磁信号软件分析系统,可实现漏磁信号的波形显示,并基于小波模极大值算法将漏磁信号数据和对应的位置信息关联起来。现场实验验证了系统能对套管缺陷进行有效的检测以及漏磁信号的显示。     

基于APDL的漏磁检测有限元分析系统

为了提高缺陷漏磁检测有限元计算效率,基于ANSYS参数化设计语言（APDL）和VC＋＋设计了漏磁检测有限元分析系统框架,探讨了APDL有限元模版文件设计方法,分析了VC＋＋与ANSYS软件间的通讯技术,研究了F1ash与VC＋＋交互界面设计原理,开发了一个界面友好、方便高效的漏磁检测有限元专用分析系统．软件运行表明,其不仅操作简便,计算结果准确可靠,而且能有效简化漏磁检测有限元分析过程,提高了计算效率．     

基于HY-6070C板钢管漏磁检测系统实验研究

文章基于钢管漏磁检测的基本原理,对钢管漏磁检测系统进行了系统设计.针对该系统的特点设计了高速数据采集板,借助windows系统平台,采用虚拟设备驱动技术实时控制,详细叙述了漏磁信号数据分析的方法的过程.     

管道漏磁检测中速度效应的补偿方法

在管道现场检测中,由于检测装置的移动影响,使得从采样记录的漏磁信号波形直接获得缺陷外形的定量描述比较困难.为提高缺陷检测的精度,分析管道漏磁检测中检测仪器运行速度对缺陷漏磁信号的影响,提出一种速度效应补偿方法,通过ANSYS有限元分析软件验证方法的有效性,该补偿方法有利于缺陷的准确识别.     

管道漏磁检测数据压缩技术

漏磁检测系统属于海量数据采集系统,针对该系统中电子硬盘存储数据量较少的问题,利用LZW算法和Hash表理论,提出了一种漏磁检测数据实时无损压缩算法.采用LZW算法对漏磁检测数据进行无损压缩,并根据Hash表管理LZW算法的字符串表,设计了基于ARM处理器为核心器件并嵌入Linux操作系统的硬件系统对算法进行实现.实验结果表明,该系统实现了漏磁检测数据采集、压缩和存储的全过程,得到了2倍以上的实时数据压缩结果.     

管道漏磁检测实时数据压缩

针对长距铁磁性油气管道在线缺陷检测所产生的庞大数据量问题,提出一种管道漏磁检测实时数据压缩算法.在实时压缩和提升小波编码的基础上,设计了一种基于双缓冲区模型的实时数据采集、压缩、存储系统.通过分析管道漏磁数据的特点,提出一种以整数提升小波变换、结合自适应算术编码为核心的无损压缩算法,无损压缩比可达9.166∶1.实验结果表明,该算法在基于PC104总线采集卡的硬件模拟实验环境下具有一定的可行性,并能满足实际系统采集速度、存储速度以及压缩比的要求.     

油气管道特殊缺陷的漏磁信号识别方法

针对油气管道特殊缺陷的识别问题,分析了凸形缺陷和凹形缺陷的漏磁信号产生机理.以补板代表凸形缺陷,采用COMSOL有限元仿真软件建立管道补板与凹形缺陷漏磁检测模型,对其漏磁信号分布特点进行仿真计算.搭建管道漏磁内检测永磁励磁实验平台,结果表明:管道上补板(凸形缺陷)漏磁信号特点呈先减小后增大变化趋势,轮廓呈凹形分布;管道上凹形缺陷漏磁信号特点呈先增大后减小变化趋势,轮廓呈凸形分布.通过信号分布特点可准确识别补板缺陷,实验结果与理论分析具有很好的一致性.     

基于涡流无损检测技术的金属表面缺陷三维模拟分析

该文研究了人工预制缺陷(矩形缺陷)模型的检测以及疲劳缺陷(三角形缺陷)模型的检测。通过COMSOL Multiphysics建立的人工预制缺陷以及疲劳缺陷的三维数值计算模型,详细研讨了金属铝材出现这两种不同缺陷时,其深度和高度与磁通密度Z分量之间的关系,并且以无缺陷模型作为对比,分析了磁通密度Z分量的差分信号。同时,通过COMSOL Multiphysics建立的含缺陷的脉冲涡流检测系统的有限元分析模型,详细分析了两种不同缺陷的磁通密度模值分布随缺陷高度和深度的定量演化规律。该文的研究集中在表面缺陷中的人工预制缺陷以及疲劳缺陷模型,研究结论将有利深入理解缺陷检测原理,并且可以应用于金属构件表面缺陷的定量检测中。     

金属磁记忆在齿轮早期微裂纹检测中的应用

依据金属磁记忆检测的基本原理,提出关于齿轮早期局部微裂纹缺陷的漏磁信号模型,指出在裂纹区域,漏磁场的切向分量具有峰值,而法向分量过零、其梯度具有峰值,分析了裂纹深度对上述特征的影响,并将上述理论应用于实际齿轮表面微裂纹检测,显微分析的结果论证了磁记忆检测的有效性。     

管道漏磁内检测裂纹缺陷仿真与实验研究

针对管道漏磁内检测中裂纹与磁化方向角度过小难以识别问题,分析了直流电磁铁轴向励磁条件下裂纹角度对漏磁检测信号的影响以及裂纹漏磁信号的特征。采用Comsol有限元仿真软件,对管道内壁不同角度0.2 mm裂纹缺陷进行了仿真分析;搭建了直流电磁铁轴向励磁实验平台,采用电火花技术加工不同角度裂纹试件,进行裂纹角度问题的拖拉实验。结果表明,裂纹与磁化方向最小可检测角度为25°;随着裂纹角度的减小,漏磁信号峰值逐渐减小,信号跨度越大,噪声信号影响越大;当磁化方向与裂纹垂直时,漏磁信号幅值最大跨度最小,磁化方向与裂纹平行时无漏磁信号产生。     

Key technique of a detection sensor for coal mine wire ropes

Wire ropes, employed extensively in coal mine hoists and transportation systems are subject to damage due to wear,corrosion and fatigue. The extent of damage and the carrying capacity of ropes are closely related to the sense of safety by staff and equipments. Magnetic flux leakage detection method (MFL), as an effective method, is these days widely used in detection of bro-ken strands of wire ropes. In order to improve the accuracy of detection of flaws in wire ropes by magnetic flux leakage (MFL), the effect of the distance between a sensor and the surface of a wire rope (i.e., lift-off) on detection by magnetic flux leakage was in-vestigated. An analysis of the main principles for the choice of lift-off is described by us and a new method that improves the struc-ture of the detector is proposed from the point of view of the design of a magnetic circuit, to restrain the impact of fluctuations of sensor lift-off. The effect of this kind of method is validated by simulation and computation. The results show that the detection sensitivity is markedly increased by this method. Furthermore, the signal-to-noise ratio (SNR) can be increased by over 28%. This method will lend itself to offer reliable scientific information to optimize the structure of excitation devices and improve the accu-racy of MFL detection.