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。     

漏磁检测的仿真和实验研究

根据检测得到漏磁信号重构出缺陷的外形轮廓,需要建立完整的缺陷模型数据库。首先,在搭建的漏磁信号的检测平台中,由上位机控制数采卡采集由霍尔传感器阵列转换得到的多通道漏磁信号,并实时显示采集到的缺陷信号。再通过有限元分析软件ANSYS对缺陷建模仿真,并计算分析出缺陷的磁力线分布。分析对比两组实验数据显示,两组数据吻合的很好,可以用ANSYS仿真的数据来建立数据库。     

海底管道缺陷在线智能检测机器人

分析了用MFL法检测管道缺陷时缺陷漏磁信号分辨率的特征,设计计算机控制的管道漏磁场分布测试系统检测、分析管道内漏磁场,优化设计用于小管径、厚管壁海底管道(ф273×12.7)缺陷检测的磁铁节,在此基础上设计制造了海底管道缺陷在线智能检测机器人,实验验证了机器人对人工模拟缺陷的检测能力.     

管道内壁缺陷漏磁信号的ANSYS仿真与分析

漏磁探伤法所检测到的缺陷除了可能是内表面或外表面、纵向或横向这些属性之外,它还有分等级的问题,即可能是一个导致管道报废的缺陷,也可能是一个不影响使用的”合格”缺陷,这要求检测系统有自动识别的功能。以管道内表面缺陷作为研究对象,利用有限元分析软件作为仿真分析工具,对不同内表面缺陷所产生的漏磁信号进行仿真分析,仿真结果表明,不同缺陷所产生的漏磁信号不同,缺陷的参数与其所产生的漏磁信号的参数之间有一定的对应关系,通过大量的模拟仿真数据和实测数据可找出这种对应关系,从而为缺陷的鉴别和管道使用寿命的评价提供依据。     

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.     

管道裂纹缺陷漏磁场的有限元仿真

提出了一种海底油气管道裂纹漏磁检测的有限元分析方法。首先根据麦克斯韦方程组和三维有限元分析原理建立了数学仿真模型,并将仿真结果与实际检测实验数据进行比较,验证了该方法的可靠性。最后,通过仿真分析得出了裂纹的深度、宽度等几何参数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海底油气管道裂纹提供了重要的依据。     

基于FPGA的多传感器管道内漏磁检测系统

针对传统管道漏磁检测器检测精度的不足,提出了新式的基于FPGA的高精度管道漏磁检测系统设计,以适应813 mm管径的管道检测任务。主要介绍了系统逻辑设计,实现了多达400路传感器漏磁检测信号的采集与存储。该设计融合了多种总线协议,可有效解决管道漏磁检测中的采集速率、功耗和精度的问题。经实验验证,方案切实可行,为设计高精度管道漏磁检测系统提供了新的解决方案。     

基于球形内检测器的管道倾角测量新方法

在利用球形内检测器测量管道倾角时,因管道磁屏蔽模型难以标定导致误差较大。针对此问题,通过分析球形内检测器中的传感器在管道中运动轨迹为摆线和管道单侧磁化后管道内径向磁场分布不均匀的特点,结合坐标变换方法,提出了一种不使用管道磁屏蔽模型的管道倾角测量新方法。该方法先通过加速度信号求解旋转矩阵,然后根据磁场信号的极大值点位置求解管道倾角。同时建立了相应的数学模型并通过算法加以实现,然后通过仿真和实验对该方法进行验证。结果表明,实验结果与仿真结果吻合度较高,该方法的测量精度较高,最大相对误差为3.55%。     

高清晰度三轴管道内检测器漏磁数据采集系统

针对传统管道内检测器清晰度不高的缺点,介绍了一种高清晰度三轴管道漏磁数据采集系统。根据三轴漏磁检测的原理,系统使用了大量霍尔传感器作为数据采集元件,分别在检测器漏磁进行探测舱外围圆周各点处的3个方向上放置传感器,以达到高清晰度的采集要求,漏磁电压信号经单片机进行A/D转换后,所得数据由FPGA与PC—104接收存储到固态硬盘。经实验验证,该系统提高了检测清晰度,检测平均误差不超过10%,证明该系统设计方案切实可行。     

Data acquisition system for three-axis high definition pipeline inspection tool

针对传统管道内检测器清晰度不高的缺点,介绍了一种高清晰度三轴管道漏磁数据采集系统.根据三轴漏磁检测的原理,系统使用了大量霍尔传感器作为数据采集元件,分别在检测器漏磁进行探测舱外围圆周各点处的3个方向上放置传感器,以达到高清晰度的采集要求,漏磁电压信号经单片机进行A/D转换后,所得数据由FPGA与PC-104接收存储到固态硬盘.经实验验证,该系统提高了检测清晰度,检测平均误差不超过10％,证明该系统设计方案切实可行.     

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。     

基于LabVIEW的铁磁材料漏磁检测技术研究

为实现铁磁材料缺陷的无损检测,提高材料的可靠性,根据其磁学性质,搭建了漏磁场的测量平台,在LabVIEW平台下通过控制步进电机和驱动数据采集卡实现霍尔传感器对漏磁信号的实时检测,同时对漏磁数据进行实时显示、处理和保存,并通过小波变换和微分消除漏磁数据噪声、直观显示缺陷信息.实验表明:基于LabVIEW的漏磁检测技术可以实现缺陷漏磁数据的采集、实时显示和消噪处理,实现对铁磁材料缺陷的精确检测.     

储罐底板漏磁检测缺陷整体分布图自动生成方法

针对现有检测系统需要借助CAD 商业软件和人工标识相结合,才能绘制 储罐底板缺陷分布图的不足,研究了基于漏磁检测技术的储罐底板缺陷整体分布图自动生成 方法。首先,选择漏磁探头首通道传感器的扫查起始位置为基点,通过传感器通道数和采样 间隔定义单次扫查区域;然后,根据缺陷信号所跨越的传感器通道数以及起、止采样点数, 计算出矩形框对角线上两个顶点的坐标,并依此绘制矩形框以表征缺陷大小,进而得到单次 扫查缺陷分布图;再在统一的坐标系下,对单次扫查缺陷分布图进行归一化处理,并对相邻 两次扫查检测到的同一缺陷进行合并运算;最后,通过多次扫查图拼接,得到储罐底板缺陷 的整体分布图。检测试验证明,该方法能实现储罐底板缺陷整体分布图的直观显示,自动生 成可视化缺陷检测报告,提高了储罐底板漏磁检测系统的检测效率、实用性和可靠性。     

计算机仿真在管道漏磁检测中的应用

磁路的设计、校验和提高设计开发效率是漏磁检测的关键问题。该文介绍了管道漏磁检测技术的基本原理和设计要素。采用有限元仿真的方法对漏磁检测进行分析仿真,实验结果表明这是一种有效的设计校验方法。在有限元仿真、三维cad、产品数据管理等子系统的基础上构建了漏磁检测器的设计开发系统,使产品研发工作得以优化重组,有效提高了开发效率、缩短开发时间、减少开发成本。     

Skin depth and detection ability of magneto-optical imaging for weld defects in alternating magnetic field

To detect and evaluate weld defects, the skin depth and detection ability of magneto-optical imaging (MOI) for weld defects in alternating magnetic field were studied, and the application scope of MOI in alternating magnetic field was determined. A model of magnetic flux leakage testing (MFL) for weld defects is established by finite element method, and the reliability of the model is determined by law analysis and MOI experimental verification. Comparing MFL and eddy current detection with simulation method, the skin effect mechanism and rules of MOI for weld defects in alternating magnetic field are analyzed and obtained. Considering the effect of skin effect, different MFL detection models are established, and the detection ability of MOI for weld defects with different frequencies under corresponding models is studied and obtained. Finally, the MOI experiment is used to verify the results, which are consistent with the simulations. The skin effect rule and detection ability of MOI for weld defects obtained by simulation method can be used as the theoretical basis for practical experiments.     

一种钢轨表面伤损漏磁检测信号滤波方法

漏磁检测(MFL)是工程上常用的无损检测方法之一,针对钢轨顶面伤损漏磁检测信号受提离干扰的影响,根据伤损漏磁场在不同方向上的分布特征,提出了一种抑制钢轨漏磁检测提离干扰的滤波方法。采用阵列式传感器,根据x和z方向信号的差值确定参考信号实现滤波,根据伤损漏磁场的分布推导了传感器的安装方式。实验结果表明,该方法能够有效地抑制漏磁信号的提离干扰,显著地改善了漏磁检测信号。     

小波变换用于输油管道漏磁检测信号处理

管道腐蚀是目前输油管道运营中的重要难题。漏磁检测是无损检测中的一种重要方式,采用漏磁法对输油管道进行无损检测时,采集的漏磁信号具有数据量大和附带有大量噪声的特性。采用小波变换中的Mallat算法可以有效地对漏磁信号进行处理,使信号便于储存和分析。