漏磁探伤机励磁元件分析仿真与优化

针对目前常见的漏磁探伤机能耗高、发热大、结构复杂笨重等缺点,设计一种用稀土永磁体代替励磁线圈的新型漏磁探伤机.对磁场学基本公式进行推导与分析,得出提高永磁体的利用率以及改善磁场均匀性的一般性规律,利用Maxwell有限元分析软件对新型漏磁探伤机的励磁回路进行分析仿真与优化,设计出五种参考模型并进行对比.生产出新型漏磁探伤机励磁部件实物样品,利用磁力计验证仿真与优化的正确性,为漏磁探伤机的升级换代提供全新的思路.     

漏磁检测管道裂纹的有限元分析与试验研究

用有限元方法研究了管道裂纹的深度、宽度、倾斜角度、扫描角度等参量值变化对裂纹漏磁场强度和密度的影响，并给出它们的关系曲线。针对裂纹深度和扫描角度的影响，进行了试验对比，得到了与有限元分析一致的结论，为漏磁方法检测裂纹提供了依据。     

管道三维漏磁检测的有限元仿真应用

介绍了漏磁检测技术的原理;设计了前端三维数据采集系统,实现了对漏磁缺陷信号的获取,并对信号特征进行分析与识别;采用有限元分析法对管道漏磁场理论进行了研究,建立三维漏磁检测模型,得到与实际获得的漏磁缺陷信号基本一致的仿真信号;通过有限元分析研究了提离值对荻取漏磁缺陷信号的影响.通过验证表明有限元分析法仿真漏磁缺陷信号的可靠性.     

钻杆缺陷漏磁检测有限元仿真分析

鉴于油田生产所用钻杆杆体检测较为困难,把漏磁检测的方法应用于钻杆的缺陷检测。选取Φ73mm钻杆为研究对象,基于漏磁检测原理应用,利用ANSYS有限元仿真软件进行了三维漏磁场有限元分析。通过对分析结果的参量研究,得到了关于缺陷尺寸、磁化气隙高度、内外壁缺陷等参数对钻杆缺陷漏磁场信号的影响递变规律。分析结果表明,缺陷处的漏磁场信号随缺陷直径增大先增强后减小,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。     

基于复合励磁法的储罐底板漏磁检测仿真分析

以储罐底板漏磁检测方法为研究对象,提出采用直流电产生电磁场与永久磁铁产生的永磁场叠加,利用叠加后的磁场对储罐底板进行漏磁检测,开展复合励磁漏磁检测仿真分析研究。建立了复合励磁结构模型,得到了缺陷的漏磁场空间分布特征。     

裂纹漏磁检测的试验研究

用试验的方法分析裂纹的深度、裂纹与磁化结构行进方向之间的角度以及平行裂纹的间距等参数对裂纹漏磁检测信号幅值的影响,并给出裂纹深度、角度与裂纹漏磁检测信号幅值的关系曲线。试验结果为裂纹漏磁检测与评价提供了参考依据。     

ANSYS在钻杆缺陷漏磁检测的应用研究

利用有限元分析软件作为仿真分析工具，对不同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钻杆使用寿命的评价提供依据。     

管道周向磁化漏磁检测有限元分析

为优化管道轴向缺陷漏磁检测磁化器设计,运用三维有限元方法,仿真研究了周向励磁作用下钢管管壁磁化场的分布特征,分析了管道直径、壁厚等结构参数变化对管壁磁化场的影响,研究了不同周向励磁场与管壁磁化场、缺陷漏磁场及背号磁场间的作用关系。仿真研究结果表明：管径越大,管壁周向有效检测区域越大;而壁厚增加,管壁周向有效检测区域也增大,但其磁化强度急剧降低;同时,增加外加励磁强度有利于管壁轴向缺陷检测,但必须研究相应的信号处理算法,以消除背景磁场对缺陷漏磁检测信号的影响。     

管道缺陷漏磁检测信号的仿真

漏磁检测是管道无损检测的常用方法,也是最有效方法之一.在检测管道的过程中,对于不同的缺陷会检测到不同的漏磁信号.通过建立管道检测的实体模型,对管道斜向裂纹缺陷所产生的漏磁信号运用ANSYS有限元软件进行模拟仿真,从仿真信号中的磁通密度纵横向矢量图中,直观地显示了漏磁场附近的特点,找到缺陷轮廓及参数.利用有限元可以分析出,缺陷漏磁场的峰值会随着裂纹的倾斜角度、宽度、深度、提离值的大小变化而变化,可以方便地建立大量大小不一形状不同的缺陷样本库,为缺陷的识别提供依据并为定量分析做准备,为进一步对漏磁场的研究打下基础.     

漏磁探伤及其信号处理

本文基于漏磁探伤原理,扼要介绍了钢管管缝监测装置和钢丝绳断丝检测装置,对装置中信号的处理分别从定性和定量的处理方式上进行了分析论述。     

基于漏磁检测的缺陷信号分析

为了应用漏磁检测技术检测管道缺陷,需要对缺陷信号进行分析。在漏磁检测原理的基础上,运用三种磁偶极子模型来描述各种表面缺陷。分析了缺陷参数对漏磁信号的影响。     

聚磁结构在换热管漏磁检测三维有限元数值模拟中的应用

基于漏磁检测原理,针对铁磁性换热管的特点,利用有限元数值模拟方法,建立换热管漏磁检测三维有限元模型;针对提高漏磁场径向分量检测灵敏度,设计了2种聚磁结构(环形聚磁结构和锥形导向聚磁结构)。在此结构条件下,分析了漏磁场磁感应强度径向分量随缺陷深度的变化规律,得到漏磁场相关对比分析曲线。仿真结果表明,采用聚磁结构后,缺陷处测点的磁感应强度增强,其中锥形导向聚磁结构的聚磁效果更好。     

基于三维有限元的换热管缺陷漏磁场数值模拟

目前,漏磁内检测技术对换热管检测鲜有应用,阐述了换热管漏磁检测原理,以有限元数值模拟为手段,建立换热管漏磁检测三维有限元模型。通过仿真分析,得出了缺陷尺寸（深度和直径等）、被测管壁厚度及支撑板等参数对漏磁场分布的影响规律,并给出漏磁场随以上参数变化的关系曲线。数值计算结果为漏磁内检测技术应用于铁磁性换热管检测提供理论依据,对缺陷后续的量化分析具有重要意义。     

漏磁传感器励磁结构影响因素分析及优化设计

漏磁检测中励磁结构的磁化能力是影响漏磁传感器缺陷检测能力的一个重要因素。根据交流漏磁检测原理,建立二维漏磁检测参数化有限元仿真模型,研究磁心的形状和尺寸、励磁线圈的位置和绕组长度、磁屏蔽层厚度等励磁结构参数对漏磁检测信号的影响。同时,将参数化有限元分析与遗传优化算法相结合,发展一种励磁结构尺寸参数的有限元模拟遗传优化设计方法,实现了漏磁传感器中磁极间距与磁极宽度等关键尺寸的优化。仿真及检测试验结果表明,传感器的励磁结构参数对漏磁检测结果具有很大影响,优化后的励磁结构可有效提高漏磁传感器的缺陷检测性能。提出的基于参数化有限元的遗传优化方法为漏磁检测中其余影响参数的优化提供了可行的参考方法。     

钢管表面缺陷漏磁场与漏磁信号分析

分析了钢管表面缺陷漏磁场的分布；定性分析了孔洞和矩形槽缺陷的频域特性，并讨论了缺陷深度、励磁电流、周向检测探头旋转速度对矩形槽缺陷漏磁感应电压信号峰值和峰峰值的影响，得出评价缺陷深度要考虑的因素。实验结果和分析结论可为缺陷定量识别和现场实际应用提供依据。     

漏磁与涡流复合探伤时信号产生机理研究

提出一种直流漏磁和涡流复合探伤方法,以期通过信息融合提高检测灵敏度,但试验中发现涡流探头检测到了钢管的内壁裂纹,而钢管的涡流检测规范也认为信号由涡流效应引起的。采用有限元法和磁源的测试试验分析磁导率和漏磁场对涡流检测信号的影响,结果表明,认为检测信号为涡流效应引起的观点是有误的。应用等效源法对扰动磁场进行分析,理论分析表明,裂纹处由涡流效应引起的扰动磁场相比漏磁效应引起的漏磁场要小得多,裂纹的漏磁场导致检测线圈产生感应电动势从而获得检测信号,而此时涡流效应引起的信号被淹没在漏磁信号中,钢管在磁饱和状态下的涡流检测信号是由裂纹的漏磁场引起的,饱和磁化下铁磁性构件的涡流检测结果要重新认识。     

基于交变漏磁的裂纹检测系统

交变漏磁检测技术结合了涡流检测和漏磁检测的优点,它可以实现对铁磁性材料表面裂纹的准确检测.文中介绍了交变漏磁检测的原理以及裂纹检测系统的软硬件设计.通过试验研究,依据检测的两路信号及其构成的缺陷环图,可以实现对裂纹缺陷的检测.     

小管径弹药筒高速漏磁检测方法与系统

为解决传统检测设备难以对弹药筒进行高速、高精无损检测的问题,采用漏磁检测法检测弹药筒,设计了用于弹药筒无损探伤的检测系统,该系统采用弹药筒原地旋转、漏磁检测探头管体外全覆盖的漏磁检测方式。设计了可调节探靴、U形磁轭磁化机构,使用磁头式精密漏磁检测阵列探头拾取微细裂纹产生的漏磁场,根据弹药筒规格合理提取多通道中有效检测信号并分析缺陷信号和典型误报信号的特征,进行减少误判的信号处理。该检测系统满足多规格弹药筒高速、高精的漏磁检测需求,单机检测时间可达每件4 s,最小检出深度达0.05 mm。     

电磁推力轴承磁场的有限元计算及漏磁分析

电磁推力轴承中转轴内存在的漏磁现象对轴承的工作性能有较大的影响。用有限元方法对上述现象进行了计算分析,发现漏磁引起轴承的轴向推力加大。随着定子铁心和转轴之间的气隙加大,漏磁减少,轴向电磁力反而逐渐变小。有关的机理分析表明这种现象的存在是合理的。在此基础上,提出有关的设计建议。