漏磁法管道在线检测计算机系统

叙述了管道腐蚀缺陷检测的意义,提出了管道内在线检测对管线及时维护、管道寿命评价的必要性．介绍了漏磁法无损检测的基本原理,叙述了漏磁法管道在线检测计算机系统的总体设计、结构及各部分的工作过程．该系统具有检测速度快、效率高等特点,对管道的维护具有重要意义．     

油气管道特殊部件的漏磁检测信号特征分析

针对油气管道特殊部件的结构特点,分析了管道磁化后产生的磁场特征.基于管道漏磁内检测原理及麦克斯韦方程,采用Comsol有限元仿真软件对管道特殊部件与缺陷进行仿真,以漏磁信号轴向分量B_x所占的通道个数、B_x正负峰值出现的先后顺序、B_x幅值以及轴向长度作为分析判别管道特殊部件与缺陷的依据,对管道特殊部件上存在缺陷的整体漏磁信号B_x分量进行特征分析,缺陷信号B_x在补板信号B_x内侧且极性相反时视为补板缺陷.结果表明,该方法在判别管道特殊部件存在缺陷方面具有一定的可行性.     

基于有限元法的磁层析成像管道应力集中区磁场检测研究

为了解释磁层析成像法测量的磁信号与应力集中区之间的定量关系,提出了基于磁偶极子理论的应力集中区磁场空间传递模型,利用有限元方法计算和分析管道不同位置的应力集中区磁场信号分析形态。设计了实验平台,对含有应力集中区的钢管进行测量,验证了模型分析方法的可行性。结果表明：磁层析成像法能够检测位于管道任意部位的应力集中区磁场,管外空间畸变磁场形态和趋势与应力集中区磁场一致。随着提离值的增加,管外的磁信号强度发生指数性衰减,也说明采用该方法检测位于管道顶部的应力集中区准确率更高。     

相位法原油含水率测量系统

针对电磁波在油水混合介质中传播时,其相位会随混合物中含水率的不同而发生变化这一特点,介绍了通过检测电磁波信号的相位变化实现原油含水率测量的系统.应用100MHz高频电磁波信号,采用同轴线作为传感器,实现了0%～100%含水量的连续测量.给出了以10%含水率为间隔点的测量结果.实验表明,该系统适合应用于高含水阶段(60%～100%)的原油含水率测量,测量结果稳定,测量误差在2%以内.     

基于交变磁场的钢丝绳外部断丝检测方法

为了检测钢丝绳外部断丝缺陷,提出了一种基于交变磁场检测原理的无损检测方法。采用交流励磁方式对钢丝绳进行磁化,利用传感器获得缺陷处的漏磁信号,并通过PCI-1716L数据采集卡将预处理后的信号输入到计算机;采用Labview软件实现对钢丝绳缺陷信号的分析处理与显示。分析实验数据得出断丝处检测信号峰-峰值与该位置钢丝绳断丝数量的对应关系,表明了该方法能够实现钢丝绳外部断丝缺陷检测。     

多通道体导一体电磁超声换能器的优化设计

为了减少多通道电磁超声换能器的磁铁数量,提高检测信号的信噪比,提出了一种组合型磁铁结构EMAT(电磁超声换能器),使用该EMAT可以在一次检测过程中完成超声测厚、轴向导波和周向导波扫查。通过仿真优化了换能器结构设计,分析了其结构参数对磁场强度的影响。设计换能器并搭建试验平台,验证了模型结构的正确性。与传统换能器的励磁效果相比,该换能器在工件近表面产生的磁场强度较大,可以在一次检测中同时完成测厚与轴向和周向两个方向的导波扫查;测厚信号的信噪比提升了2 dB,导波信号的信噪比提升了19.5%,检测效率得到提高。     

基于DSP的超声波钢板探伤系统

设计了基于Ti公司TMS320vc5509数字信号处理器的超声波探伤系统，介绍了超声信号的高速采集，USB总线的高速数据传输。根据探伤要求对超声信号进行了实时的采集、处理和显示。为了保证超声信号的实时采集和显示采用了多线程技术。     

一种管道机械损伤检测方法

针对油气输送管道机械损伤在线检测的重要性,及机械损伤缺陷的形成原因及其特征,提出了一种基于磁致弹性效应的非线性谐波检测方法.设计了一种基于非线性谐波方法的机械损伤检测传感器.通过对凹陷和凿痕两种典型机械损伤缺陷的测量和实验数据的分析,结果表明,非线性谐波传感器可以对凹陷和凿痕两种缺陷进行有效的识别.证明了非线性谐波方法是一种切实可行的检测方法,而且,非线性谐波传感器可做到小型化、低噪声、低功耗,可实现管道机械损伤的在线检测.     

微波传播模式对增强金属表面缺陷检测能力的研究

由于微波穿透能力强,衰减小的特性,利用微波可对处于复杂工况下难以检测的钢板、储罐底板等进行检测。利用微波反射法对钢板表面缺陷情况进行检测,通过对矩形波导中的传播模式及频率的选择,选取钢板缺陷检测的最佳微波传播模式以及最佳传播频率。矢量网络分析仪发射和接收微波,通过接收微波反射波信号的回波损耗对缺陷检测能力进行判定,分别对频率范围为2.58～5.17 GHz、2.58～5.26 GHz、 2.58～5.86 GHz、2.58～7.38 GHz的钢板缺陷处的微波反射波信号进行分析并且计算不同频率下的微波传播模态,确定微波最佳检测频率。对不同频率下的微波传播模态进行分析,得出微波最佳检测频率范围为5.5～6 GHz, TE₀₁,TM₁₁模式对钢板表面缺陷具有很好的检测能力。     

电磁超声表面波探伤技术

针对金属板材表面大范围的健康监测问题,进行了电磁表面波的研究。设计了基于电磁超声原理表面波探伤系统,其主要由激励、接收和换能器组成。由表面波的特性,推导出了表面波的激发频率,线圈采用反复绕制的回折线圈,其优点是增大单位面积的电流。激励采用推挽式功率放大,接收采用二级放大。在长600mm、宽300mm、厚30mm铝板上进行试验,实验结果表明利用一发一收的换能器模式能够检测铝板表面的缺陷,达到了对铝板表面探伤的效果。