分治法在管道涡流检测阻抗解析中的应用

介绍了一种铁磁性管道涡流阻抗模型的数值解析方法。该方法利用阻抗模型中贝塞尔函数在大宗量(分治法产生的一个子区间)时的渐近性,在整个广义积分区间采用分治法简化积分函数,降低了对阻抗模型广义积分的计算难度。基于对计算量与计算准确度的折中,讨论了该解析方法中分治点的选择原则。将该方法的阻抗模型计算结果与通过物理检测设备测试实际管道的值进行比较,验证了分治法解阻抗模型的可行性。该方法对于解析柱坐标系下管道涡流检测阻抗模型的应用,具有简单、快速和高精度的优点。     

多元检测线圈在石油拼接套管的远场涡流检测中的应用

在基于远场涡流的拼接套管检测中,拼接套管各管道分析的复杂性会因为远场涡流两次穿透套管壁的特性而增加.当发射线圈处于缺陷位置时,作者已提出基于双接收线圈的伪峰移除方法.当发射线圈处于正常管道位置时,伪峰移除方法并不能移除检测信号中发射线圈处管道的信息,所以本文提出弥补该不足点的方法.该方法首先通过去伪峰方法将检测信号中发射线圈附近的管道情况统一转化为无缺陷的情况;然后,采用维纳去卷积滤波器获取拼接套管上缺陷（接箍可视为缺陷）的位置信息,并根据缺陷位置反向定位拼接套管正常位置.最后,统一移除检测信号中发射线圈处管道的信息.该方法通过仪器测试科索#1井得到验证,有利于提高远场涡流在拼接套管检测分析中的实用性.     

一种基于远场涡流的管道大面积缺陷定位检测方法

在管道大面积缺陷的远场涡流检测中,由于远场涡流信号两次穿透管壁,远场涡流检测信号会两次出现对应于缺陷的特征响应,第1次响应为峰值信号,第2次响应为伪峰信号。峰值信号可实现管道检测处缺陷的正确定位与定量,而伪峰信号会在管道检测处造成错误的缺陷评估。并且,伪峰信号因为缺陷的形状、大小以及检测线圈尺寸而各异,对于缺陷定位、定量分析的影响亦不同。为了去除伪峰信号,首先采用同轴双接收线圈来获取具有时移关系的2个涡流检测信号,并校正2个检测信号由于检测位置以及其他因素造成的差异;然后,采用维纳去卷积滤波器滤除噪声并移除伪峰信号;最后,通过基于远场涡流的双接收线圈检测仪器,测试具有缺陷的管道。测试结果表明,该方法可行,具有很好的实用性。     

铁磁性管道物理参数反演方法研究

铁磁性管道的物理属性(管道内径、磁导率和电导率)是管道缺陷定量的重要补偿因子。基于管道内部环境的涡流阻抗模型,提取管道物理属性对应的阻抗相位作为物理参数反演的特征信号;分析了不同管道内径对检测的相位特征信号的影响,并给出双接收线圈模型以实现不同内径管道的物理参数反演。为了达到不同管道内径物理参数的检测,实现相位特征信号到管道物理属性的非线性逆映射,提出基于非线性多项式和最小二乘支持向量回归机LS-SVR的反演模型。最后通过基于远场涡流的检测仪器测试管道,证明了在双接收线圈模型基础上,基于LS-SVR的管道物理参数反演方法的可行性。     

基于远场涡流的管道局部缺陷定量评估方法

在基于远场涡流的管道缺陷定量检测中,设置12个紧贴内管壁、周向均匀分布的传感器作为接收线圈来实现管道局部缺陷的检测。当发射线圈处于管道缺陷位置时,传感器检测的远场涡流相位信号中叠加了发射线圈处缺陷所造成的伪峰信号,影响了传感器处管道缺陷定量分析的正确性;为了去除伪峰信号,在远场区域,设置了与发射线圈同轴的双接收线圈。去除伪峰后的传感器检测信号再进行强局部线性回归和小波阀值去噪处理,得到能真实反映管道局部缺陷的特征信号;最后,基于特征信号,提出了分别适用于单支管道和拼接管道的缺陷定量评估方法。通过实验验证,该评估方法在管道缺陷的定量检测中具有很好的实用性。     

基于多元接收线圈的管道局部缺陷检测方法研究

在管道内部,基于远场涡流技术的局部缺陷定量检测中,当发射线圈处于管道缺陷位置时,接收线圈检测的远场涡流信号中叠加了发射线圈处缺陷造成的伪峰信号,影响了接收线圈处管道缺陷定量分析的正确性.为了实现基于远场涡流检测中局部缺陷正确的定量分析,本文在远场区域设置与发射线圈同轴的多接收线圈以及周向传感器阵列.同轴接收线圈用来获取远场涡流检测信号中的伪峰信号,周向传感器阵列用来检测局部缺陷.该方法通过两个接收线圈获取具有差分特性的两个远场涡流检测信号,然后利用维纳去卷积滤波器实现伪峰信号的获取,同时滤除测试中的噪声;最后,在用于局部缺陷定量分析的涡流信号（由阵列传感器获取）中减去伪峰信号,达到检测管道局部缺陷的目的.该方法通过实验仪器得到验证,在管道局部缺陷的定量检测中具有很好的实用性.     

石油管道脉冲远场涡流信号特征分析与处理

脉冲远场涡流检测相较于常规远场涡流检测可提供更多的时频信息以用于被测管道分析,因此脉冲远场涡流检测在石油管道内检测技术中具有更广泛的应用前景。通过分析管道内脉冲远场涡流检测信号的时域信息,得出电压负峰值更适合作为实际检测中缺陷分析的特征量,并且用基于脉冲远场涡流的检测仪器进行了测试分析与验证。通过ANSYS模拟实际有缺陷管道内的脉冲远场涡流检测,并提取电压负峰值作为特征量,得出当发射线圈处于缺陷位置时,检测特征信号亦会产生变化,出现伪峰。通过设置双检测线圈达到消除发射线圈附近缺陷对电压负峰值的影响,在分析中发现双检测线圈由于不同位置对电压负峰值的影响可以通过零均值归一化的方法消除。零均值归一化方法在脉冲涡流检测中的应用具有重要意义,其不仅可以消除线圈位置对检测信号带来的影响,亦将检测信号映射到统一尺度。所提出的方法通过ANSYS仿真和实际管道实验得到验证,提高了脉冲远场涡流技术在管道检测中的实用性。