基于数值模拟的储罐漏磁检测混合励磁技术研究

混合励磁是一种通过改变电磁线圈电流大小改变励磁强度的磁化方法。本文研究内容突破了传统的漏磁检测中采用单一励磁磁化方式,设计了永磁铁和电磁线圈共同作用的新型混合励磁磁化部件,可通过改变磁化线圈安匝数来满足对不同厚度储罐底板磁化饱和的要求。采用基于ANSYS软件的数值模拟方法,分析在特定磁化结构下缺陷漏磁信号分布特性与底板厚度、磁化线圈安匝数之间的关系,进而确定了底板厚度和磁化饱和所需安匝数的关系,为基于混合励磁法的漏磁检测缺陷量化、仪器设计和现场应用提供依据。     

FEM Analysis and Design of Magnetizer for Cable Magnetic Flux Leakage Testing

提出一种采用有限元法对在役桥梁拉索漏磁检测磁化器的各几何参数进行设计的方法以PESF7 -163型平行钢丝拉索为例,通过分析磁化器各项几何参数的变化对拉索内部磁场和缺陷漏磁信号的影响,得到漏磁场轴向分量随磁化器几何尺寸的变化规律,并通过试验对按上述方法设计的磁化器进行了验证.试验结果与有限元仿真结果完全相符.     

基于有限元法的混合励磁漏磁检测励磁源耦合分析

分析了储罐底板漏磁检测过程中混合励磁源的耦合问题。采用ANSYS有限元分析软件建立混合励磁源磁化过程的数学模型,计算得到混合励磁中电磁安匝数和永磁铁厚度对励磁效果的影响,分析了混合励磁装置对不同壁厚底板的磁化效果,确定所采用的混合励磁结构达到检测要求时底板厚度和电磁安匝数的关系。     

拉索漏磁检测磁化器有限元分析与设计

提出一种采用有限元法对在役桥梁拉索漏磁检测磁化器的各几何参数进行设计的方法。以PESF7-163型平行钢丝拉索为例,通过分析磁化器各项几何参数的变化对拉索内部磁场和缺陷漏磁信号的影响,得到漏磁场轴向分量随磁化器几何尺寸的变化规律,并通过试验对按上述方法设计的磁化器进行了验证,试验结果与有限元仿真结果完全相符。     

管道周向励磁漏磁检测磁路设计

管道周向励磁漏磁检测技术是一种新的检测方法,对于检测和定量评定轴向导向缺陷具有潜在优势。磁化器磁路设计是漏磁检测需要解决的首要问题,采用磁路计算原理研究管道磁化磁路中永磁体长度、厚度和宽度改变时,管道表面缺陷产生的漏磁场的变化情况,得到了缺陷漏磁场随永磁体长度、厚度和宽度改变时的变化规律。此规律有助于从整体上把握永磁体磁路设计,改善磁化效果,提高漏磁检测灵敏度,进而为漏磁检测磁路的设计提供依据。     

管道外壁可变径漏磁检测数值模拟与分析

利用有限元方法建立静态管道外可变径漏磁检测的三雏模型,该检测模型有3个分离式的励磁结构,可以调整励磁结构之间相对角度,满足不同管径的检测需要.建立不同几何尺寸缺陷、被检洲管壁厚度等模型,通过有限元软件计算得到各自条件下漏磁场轴向分量和径向分量峰值分布曲线,通过对比分析得出:缺陷的几何尺寸影响漏磁场分布,且两者之间存在一...     

检测装置运行速度对管道漏磁检测的影响

针对天然气管道漏磁检测装置运行状态是影响检测结果准确性的重要因素,研究了漏磁检测装置不同运动状态下缺陷漏磁信号与检测装置运行速度的关系。应用有限元方法仿真分析了运动引起的电流密度变化和磁化水平变化对漏磁场的影响;并通过实验验证了仿真计算的准确性。实验结果表明:有效检测漏磁信号的检测装置运行速度范围为0~6 m/s。     

Ф73mm钻杆漏磁检测缺陷的有限元仿真分析

针对油田生产所用钻杆杆体检测难度较大的问题,将漏磁检测方法应用于钻杆的检测。选取Ф73mm钻杆为研究对象,应用ANSYS有限元软件和漏磁检测原理,对其进行了三维漏磁场有限元分析研究。通过对计算结果的参量分析,得到了关于缺陷尺寸(直径、深度)、磁化气隙高度及内、外壁缺陷等参数对钻杆缺陷漏磁场信号的影响规律。分析结果表明,缺陷处的漏磁场信号随缺陷直径的增大先增强后减弱,随缺陷深度增大呈线性增长趋势;磁化强度随气隙增大而减弱,内、外壁缺陷信号差异并不十分明显。     

电磁流量计励磁线圈不对称测量信号的分析研究

运用有限元软件对电磁流量计的励磁线圈在实际制造中可能的不对称问题进行仿真研究,对它在测量区域引起的磁场分布进行分析,并对造成的电磁流量计感应信号进行了分析,得到由励磁线圈不对称引起的测量误差。     

石油管道漏磁检测磁化方式的研究

在漏磁检测过程中，将被检测物进行磁化是漏磁检测的第一步，也是十分重要的一步。磁化的程度直接决定着漏磁检测信号的获取及缺陷的识别。本文对漏磁检测中的磁化方式做了详细介绍，并且分析比较了各种磁化方式的优缺点。最后，介绍了其他特殊磁化方式的原理。     

表面裂纹倾角漏磁场的数值模拟与实验研究

以表面裂纹漏磁场为研究对象,以电磁场麦克斯韦方程组为理论基础,以有限元数值分析为手段,建立裂纹漏磁场三维静态数值模拟模型,用数值分析和实验方法研究裂纹倾角对裂纹漏磁场的影响。得到漏磁场磁感应强度B、磁场强度H和漏磁场信号幅值随裂纹倾角的变化曲线。结果表明:表面裂纹倾角与裂纹漏磁场呈递增的关系,当裂纹与外加励磁磁场方向垂直时,裂纹漏磁场磁感应强度B、磁场强度H及信号幅值均最大。     

管道电磁探伤技术研究及展望

介绍了电磁探伤中的漏磁检测系统及其检测原理和基本结构,定性分析了管道缺陷外形尺寸与形状对漏磁场的影响规律,为漏磁检测缺陷信号研究和实际检测工作提供参考。提出了应用有限元技术、小波消噪、神经网络及多传感器数据融合技术等对管道漏磁检测信号进行处理的方法,指出了漏磁检测需要进一步研究的内容。     

组合裂纹漏磁检测有限元分析

用有限元法分析了组合裂纹漏磁场,得到了裂纹缺陷漏磁场空间分布,给出了裂纹深度与裂纹漏磁场磁感应强度之间的关系曲线。通过实验得到了与有限元分析结果一致的结论。     

长输管道直流消磁法及其ANSYS数值模拟

焊接具有磁性的管道焊口时,焊口剩磁产生的磁场和焊接电弧产生的磁场组成复合磁场,若复合磁场的洛伦兹力大于电磁场的收缩力,焊接电弧带电粒子的运动角度发生偏转,在宏观上表现为电弧偏吹,即磁偏吹。若电弧的偏转角度大于45°,在焊接过程中将出现严重的磁偏吹现象,反之,磁偏吹现象不明显。利用有限元软件ANSYS对管道、消磁线圈以及外部空气进行实体建模,通过对模型简化和求解,得到消磁磁场的分布情况：磁场以通电螺线管的轴线为对称轴呈对称分布,且线圈中心的磁场强度最弱,距离线圈无限远处的磁场强度为0;沿径向两端管壁的磁场强度最大,无限远处的磁场强度为0,中间区域分布较均匀。对长输管道直流消磁方法进行优化,介绍了直流消磁方法的两种基本形式。     

高清晰度储罐底板漏磁检测器的研制

根据储罐底板的缺陷特征,探讨了以漏磁法检测储罐底板缺陷的技术特点,分析了局部饱和磁化对检测信号信噪比的影响,研制出一种高清晰度储罐底板漏磁检测器.具体设计了电源模块、检测装置、数据采集与传输模块、运动控制单元和数据分析处理软件,并讨论了硬件部分的电磁兼容问题.试验研究和现场应用证明,该检测器不仅能实现对储罐底板上下表面缺陷的快速普查,而且具有较高的检测灵敏度和可靠性,操作方便,其缺陷定位与量化精度等技术指标达到或超过了美国石油天然气学会现行标准API Std 653的规定,完全能满足实际检测工程的需要.     

换热管漏磁检测磁化结构有限元分析

针对铁磁性换热管特点,以漏磁检测原理为基础,利用有限元分析软件,建立换热管漏磁检测磁化结构三维模型。研究换热管漏磁检测磁化结构中磁芯几何参数(磁芯内径d和中间磁芯长度l)改变时,换热管内表面圆柱形缺陷产生的漏磁场分布情况,得到磁感应强度轴向分量与径向分量随磁芯几何参数改变时的变化规律。