基于改进YOLOv5算法的管道漏磁信号识别方法

长输油气管道作为能源运输的主要方式,安全问题至关重要;管道漏磁内检测技术作为管道缺陷检测的重要方法之一,在管道安全保障中发挥着重要作用;人工智能技术可实现管道内检测数据的自动识别,对于减少人力工作量,减少人为误差,提升数据判读准确性具有重要意义;通过引入损失函数Distance-IoU对目标检测算法YOLOv5进行改进,利用改进YOLOv5算法对管道漏磁数据进行训练,使之具有对漏磁缺陷信号自动识别的能力;通过实验,对实际漏磁内检测数据进行识别;结果表明,改进的YOLOv5算法实现了管道缺陷漏磁信号的自动检测识别;并且在相同的训练条件下,改进的YOLOv5算法相较于原始算法准确率有明显的提升,在识别缺陷数量上其精度达到92.8%,比原算法提升了3.22%,改进后的模型损失函数平均损失率为3.6%,比原始YOLOv5模型降低了2.2%,表明该方法在管道缺陷漏磁数据自动识别检测方面具有较好的可行性。     

管道环焊缝缺陷的ANSYS仿真分析

在使用管道漏磁内检测器对输油管道进行检测时,为了更加精确地识别管道环焊缝以及带有缺陷的环焊缝所形成的漏磁信号特征,以漏磁检测原理和电磁场理论为基础,运用ANSYS有限元仿真软件,建立了管道漏磁内检测器,对带有不同程度缺陷的环焊缝进行检测的三维有限元仿真模型。得到了正常环焊缝以及缺陷尺寸在8、5和2 mm情况下的漏磁特征曲线。通过对所得特征曲线的综合对比分析,认为正常管道的环焊缝与带有缺陷的环焊缝在轴向分量上没有明显的区别,然而在径向上二者方向相反,并且随着缺陷尺寸的变小,曲线峰的峰值在减小,曲线跨度也在变小。     

大位移电涡流传感器测量电路的设计

电涡流传感器由于具有对介质不敏感、非接触的特点,广泛应用于对金属的位移检测中.为扩大电涡流传感器的测量范围,采用恒频调幅式测量电路,引用指数运算电路作为非线性补偿环节.利用Matlab计算软件辅助设计了直径为60 mm电涡流传感器探头,并结合测量电路进行实验.实验结果表明最大测量范围接近90 mm,验证了该系统工作的稳定性,证明设计达到了预期效果.     

基于瞬变电磁法的金属管道外检测技术

针对输油输气金属管道产生腐蚀缺陷的现象,采用基于瞬变电磁法的铁磁性金属管道外检测技术,进行管道腐蚀实时检测。利用COMSOL有限元仿真软件建立线圈探头和待测管道的实体模型,仿真得出缺陷几何尺寸对线圈探头产生磁场的变化规律;通过改变线圈探头的激励强度、缺陷深度等条件,分析缺陷处磁感应强度的特征。结合仿真分析结果,制作线圈探头实验装置,并利用该装置实现了对内径为80mm、外径为100mm的管道检测。实验结果表明,在管道的缺陷处,检测到感应电动势信号峰值比管道无缺陷处高,可实现对管道缺陷的检测。     

基于LabVIEW的远场涡流管道检测系统

为了提高管道无损检测的精度,实现管道内外壁缺陷的检测,采用远场涡流的检测方法,依据检测线圈接收到的信号是激励线圈产生磁场两次穿过管壁后的信号,携带了管壁内外缺陷信息的原理,设计了远场涡流传感器、检测信号处理电路。对检测线圈接收信号进行放大、滤波处理,信号采集;采用LabVIEW编程计算检测信号幅值,互相关算法计算检测信号相位,确定缺陷深度。对内径36mm的有伤管道进行了试验。结果表明,所设计的仪器能检测出管道上深度为0．5mm及以上缺陷。利用LabVIEW对相位差计算提高了检测精度,为实际应用提供参考。     

基于电磁超声的金属板测厚技术仿真研究

针对金属板厚度测量问题,研究了电磁超声波在金属板中的传播特性,根据有限元理论,利用ANSYS有限元分析软件对金属板测厚换能器进行了仿真分析。建立了测厚换能器的三维模型,对模型进行了电磁分析和电磁结构耦合分析。分别得出了被测试件内感生出的涡流和受到的洛伦兹力以及被测试件内部受到的位移情况。仿真结果表明,被测试件内质点受到的洛伦兹力方向为向下,且线圈正下方的洛伦兹力最大;通过不同时刻质点位移的变化可以直观地观察出电磁超声波在板中的传播状况;通过对单个质点位移的分析得出了该模型产生的电磁超声波的质点位移最大方向是向下的;该模型产生的超声波是向下的,可用于模拟电磁超声的测厚情况。     

钢板表面裂纹微波检测机理分析北大核心CSCD

针对钢板表面裂纹检测的问题,提出了钢板表面裂纹的微波检测方法。基于麦克斯韦方程,计算出矩形波导内的电场及磁场分布方程,推导出矩形波导壁的管壁电流方程,阐述钢板表面裂纹处的微波信号形成机理。对裂纹处的反射系数及回波损耗、波导内各处的管壁电流进行分析、计算,由管壁电流分析钢板表面不同角度的裂纹的回波损耗,阐述了微波裂纹信号产生机理,对不同深度的裂纹信号进行分析,随着裂纹深度的增加,微波回波损耗幅值的绝对值增加,微波反射系数的绝对值减小。结果表明,钢板表面裂纹的存在阻碍了管壁电流的传播,微波反射波产生回波损耗;钢板表面裂纹处的回波损耗与裂纹深度、角度有关,随着裂纹深度增加,回波损耗绝对值增加,微波反射系数增加;随着裂纹角度的增加,回波损耗绝对值增加,微波反射系数减小,利用不同角度微波检测探头,实现微波对进行钢板表面裂纹的全方位检测。     

指数运算在电涡流传感器非线性补偿中的应用

为扩大电涡流传感器的测量范围,设计了基于恒定频率载波调幅法测量电路,应用指数运算电路作为非线性补偿环节。利用Matlab仿真软件辅助设计了直径60mm电涡流传感器探头,结合测量电路进行实验。实验结果表明：该电涡流传感器能够检测的位移可达90mm,验证了该系统工作的稳定性,证明设计达到了预期效果。     

基于平衡电磁技术的管道裂纹全角度检测方法

针对管道表面裂纹缺陷方向各异的问题,提出一种基于平衡电磁技术的裂纹全角度检测方法.通过麦克斯韦方程分析了时谐电磁场下管道内表面的电磁分布,根据磁通与感应电流的畸变分析了管道表面各方向裂纹的检测机理与检测信号规律,并证明了平衡电磁技术对管道裂纹全角度检测的有效性.利用有限元方法计算分析了裂纹与检测方向成七种不同角度时管道...     

基于矫顽力的铁磁性材料应力检测技术

针对铁磁性材料应力检测问题,分析了铁磁性材料矫顽力和材料所受应力的关系,提出了通过检测铁磁性材料的矫顽力实现检测应力的方法。采用电磁检测原理测量铁磁性材料的矫顽力,选取3个受到不同拉应力的铁磁性圆环,在圆环对称位置分别缠绕激励线圈和检测线圈,采用正弦交流信号作为激励,测量圆环的磁滞回线,计算3个圆环的矫顽力值。结果表明,圆环受力后磁滞回线的形状发生改变,矫顽力随着材料所受应力的增大而增大。