磁声发射检测装置的研制与性能测试

针对磁声发射信号特征易受励磁强度和励磁频率影响的问题,设计一个具有变励磁幅度及测量磁滞回线功能的磁声发射检测装置,主要研究励磁器的尺寸及励磁线圈匝数对励磁能力的影响,并确定最佳激励磁轭尺寸和线圈匝数,最后对磁声发射检测装置的整体性能进行相关评价。通过研究发现,将8#磁轭绕线圈600匝时满足励磁器设计中磁通势较大的需求,此时磁声发射检测装置具有较好的励磁性能,具有实际且广阔的应用前景。     

直流线圈励磁的有限元分析计算

直流线圈励磁是管杆漏磁检测中一种最常用的磁化方法。采用有限元方法分析了直流线圈励磁的基本特性，计算出了线圈尺寸、安匝数和增加聚磁板后对管道有效磁化能力的影响，对比分析了多种不同磁化方式的磁化效果，并绘出了各自磁力线的分布图，从而总结出了缺陷漏磁场的切向分量与励磁强度和提离值之间的关系。重点说明了聚磁技术在励磁器设计中的重要性和有效性。分析结果为管杆漏磁检测中直流线圈磁化器的设计提供了有力的依据。     

周向励磁漏磁检测技术的研究

在管道漏磁（MFL）检测中,缺陷的识别和评价一直是难以解决的问题。有两种不同的漏磁检测技术,轴向励磁和周向励磁,本文介绍了周向励磁漏磁检测技术,它对于检测和评价轴向导向缺陷具有潜在优势。利用ANSYS仿真软件,建立了周向磁化器的二维有限元模型,对此时的管壁缺陷进行仿真,仿真结果表明,周向励磁方式下产生的漏磁信号与缺陷深度、缺陷周向宽度的大小有关。     

油管螺纹漏磁检测探头的设计

根据油管螺纹分离式漏磁检测原理,对螺纹检测探头的设计进行了研究.设计了基于集成霍尔元件差分阵列组合的油管螺纹漏磁检测探头.试验表明,该检测探头能够有效地消除油管螺纹检测过程中的背景磁场信号和螺纹信号,提高了检测信号的信噪比.     

抽油管的在线漏磁检测技术

由于复杂的工况,抽油管的内、外壁极易发生损伤。目前,抽油管的检测方式主要是将抽油管抽离油井后送至后线检测场地进行检测,造成了时间、人力、物力的浪费。采用漏磁检测方法,开展了抽油管在起管或下管过程中的在线检测;设计了瓦片式磁化结构,建立抽油管漏磁检测的三维仿真模型;针对抽油管的腐蚀缺陷,改变缺陷尺寸参数,研究了缺陷漏磁场的分布特性;研发了抽油管在线漏磁检测系统,在实验室和油田作业现场对抽油管进行在线检测试验。试验结果表明,该系统能够快速高效地完成抽油管的在线检测,为抽油管的损伤监测提供了一些参考。     

复合励磁漏磁检测的ANSYS仿真分析

复合励磁是一种有效的局部磁化方法,其能够根据储罐底板厚度的不同改变电磁线圈电流大小从而改变励磁强度,以满足不同厚度工件检测的需要,扩大检测范围。笔者所述复合励磁法是将直流线圈和永久磁铁作为励磁源,并应用ANSYS软件对复合励磁漏磁检测进行仿真分析,分析了缺陷深度尺寸、安匝数等影响缺陷漏磁信号的因素。仿真结果表明:随着缺陷深度或安匝数的增加,缺陷上方漏磁场强度有所增强。     

储罐底板漏磁检测传感器设计

漏磁检测是储罐底板表面腐蚀检测的重要方法。传统的检测传感器主要根据试验结果设计。利用有限元软件ANSYS研究了传感器励磁装置的参数对钢板局部磁化的影响,设计了漏磁信号的后续处理及数据采集电路,研制了相应的漏磁检测传感器。试验证明,该传感器具有较高的检测灵敏度。     

脉冲漏磁传感器的优化设计与试验验证

在铁磁性板材、管道腐蚀、裂纹等缺陷检测方面,脉冲漏磁技术显示了潜在的优势。在对多种不同结构的传感器进行仿真分析的基础上,提出了一种新型励磁结构的脉冲漏磁传感器,减少了背景噪声磁场对缺陷漏磁信号的磁场压缩作用,提高了传感器对缺陷信息获取的准确性,适合于绝缘层或涂覆层下缺陷的检测。研制了新型传感器,并对标准试件进行了测试。试验证明了传感器设计的正确性及有效性。     

用漏磁探伤法在线检测钢管管缝信号

介绍了基于漏磁探伤原理的钢管管缝在线检测装置,对装置的励磁磁路结构、磁敏感检测元件及其信号处理作了较详细的分析论述。     

基于Ansoft软件的钢管漏磁检测三维有限元仿真研究

介绍了钢管漏磁检测技术原理,利用三维电磁场有限元分析软件Ansoft实现了钢管缺陷漏磁场的仿真计算。根据实测的钢管磁化曲线,确定了励磁线圈的工作电流和测量元件的提离值,获得了最佳的信噪比。采用网格自适应剖分和自定义剖分相结合的方法解决了检测区域磁场解的收敛性问题,保证了计算的准确性。该研究可用于漏磁检测中缺陷的定位和定量识别。     

利用磁屏蔽效应改善钻杆漏磁检测信号信噪比

为了高效率地检测油田钻杆,设计了磁屏蔽器,电磁有限元分析表明,有磁屏蔽器存在时,钻杆漏磁信号将明显集中于缺陷附近,且永磁体元件之间通过空气介质耦合的背景磁通会大大降低。钻杆实物漏磁测试证实了这一分析结果,配有磁屏蔽器的探头可明显提高漏磁信号信噪比,有利于提高缺陷漏磁识别率。     

高速漏磁检测方法的发展

漏磁检测法已成功应用于各类铁磁性材料的检测中,但当代生产技术的革新和新应用领域的出现对漏磁检测法的检测速度提出了新的挑战.高速漏磁检测的信号出现畸变,制约着检测速度的进一步提高.对此,众多研究人员对信号畸变的机理进行研究,发现磁化滞后效应是影响高速漏磁检测信号的主要因素.当高速运动的钢管通过磁化线圈时,涡流使得管壁内的...     

无缝管道漏磁信号去噪新方法

漏磁(MFL)检测信号常被多种噪声源污染,极大地降低了漏磁信号中缺陷信号的可检测性。提出一种漏磁信号去噪新方法。该法首先利用自适应滤波方法去除漏磁信号中的无缝管道噪声(SPN),然后再利用小波系数去噪方法去除SPN自适应消除系统输出的漏磁信号中的噪声。实测的漏磁信号处理结果说明,该方法具有良好的去噪效果,可提高漏磁信号中缺陷信号的可检测性。     

铁磁材料漏磁信号处理与缺陷重构

漏磁检测是铁磁材料常用的无损检测方法,检测的重点是根据测量的漏磁信号重构缺陷轮廓.提出了分别利用径向基神经网络和广义回归神经网络,建立由缺陷漏磁信号到缺陷深度的非线性映射.训练样本为三维有限元仿真数据,而测试样本为经过平滑滤波、小波消噪预处理,后经过径向基神经网络精确插值的漏磁检测数据.用训练数据对这两种神经网络分别进...     

管道漏磁法检测的ANSYS仿真研究

采用有限元分析法对管道漏磁法检测的漏磁场理论进行了研究,通过有限元分析可以对各种情况下管道壁缺陷的漏磁情况进行仿真,弥补了磁偶极子模型解析法的局限性。还介绍了有限元分析软件ANSYS分析管道漏磁场的过程,并通过ANSYS分析研究了提离值对漏磁信号的影响,并进行了漏磁检测器磁化装置的优化设计。     

基于三维有限元的平行钢丝拉索断丝漏磁场仿真

随着桥梁检测技术的发展,漏磁检测技术开始应用于在役拉索检测。由于拉索自身结构复杂,拉索漏磁检测具有大直径和大提离的特点,导致背景磁场较强。利用有限元方法建立三维漏磁检测模型,通过将存在断丝缺陷的磁场信号与无缺陷的磁场信号求差,获得了真实漏磁场信号;研究了断丝断口宽度、埋藏深度等参数对检测信号的影响,给出了漏磁场随上述参数的变化曲线,从而为拉索漏磁检测信号的解释提供依据,为断丝量化分析奠定了基础。     

基于有限元的管道裂纹漏磁检测仿真分析

提出一种油气管道裂纹漏磁场检测的数学分析方法。先根据麦克斯韦方程组推导出漏磁场数据分析模型。其次,利用三维有限元分析原理在Ansys环境下建立数学仿真模型。再将仿真结果与实际测试数据进行比较,确定该方法的可靠性。最后,通过仿真分析得出了裂纹几何参数(深度和宽度等)对漏磁信号特征的影响规律,并给出它们的关系曲线。该方法为实际利用漏磁场分布检测油气管道裂纹提供了重要的依据。     

Variation of the stress dependent magnetic flux leakage signal with defect depth and flux density

The effects of uniaxial stress on the normal (radial) component of the magnetic flux leakage (MFL) signal induced by blind-hole defects for depths of 25%, 50% and 75% of the thickness of the pipe wall were investigated with a pipe wall flux density of 1.24 T. These three defects were on the same surface as the magnetizer and sensor for the MFL signal (near side). A fourth 50% defect was on the pipe wall surface opposite the sensor (far side). Changes of as much as 47% in the MFL signal due to stresses of up to 300 MPa were observed. Increased changes in the stress dependent MFL signal were observed with increasing defect depth. Comparison of the near side and far side 50% defects indicated similar changes in the MFL_pp signal as a function of stress, although the shape of the MFL signals was qualitatively different. The stress dependent MFL signal was also investigated for the near side 50% defect for pipe wall flux densities between 0.65 T and 1.24 T. A linear increase in the effects of stress on the MFL signal with increasing flux density was observed. Results demonstrated that the variation of the MFL signal with stress is primarily a bulk stress effect, although the effect of defect-induced stress concentrations upon the various MFL signals investigated could also be observed.