基于粒子群算法的瞬变电磁检测小车结构优化

利用瞬变电磁法进行管道移动检测的过程中,经常由于检测设备抖动造成检测信号的误差或检测失败。为此,设计了一款可搭载瞬变电磁检测设备的自动检测小车。基于检测小车和埋地管道检测的工作要求,进行可变线圈搭载平台和减震机构设计,并利用解析法对弹簧阻尼器的刚度系数和阻尼系数进行优化。基于ANSYS Workbench软件对上摆臂和车轮连接件进行拓扑优化。基于减震机构的关键零件下摆臂对整体性能的影响,利用CCD中心组合试验法,进行仿真试验设计取得数据,并利用响应面法得出最大应力和质量与下摆臂设计参数的映射关系。采用粒子群算法对映射关系进行优化设计,获得最大应力和质量最小时的下摆臂参数。优化结果表明:采用Adams对优化后的检测小车进行运动学仿真,小车平台质心在竖直方向上位移和速度的峰值分别降低约55.7%和26.5%,均值分别降低约67.9%和24.2%,波动的次数也明显减少,检测小车性能显著增强。所得结论可为检测小车设计提供理论参考,对管道缺陷检测领域具有一定的工程意义。

基于人工神经网络的火车车轮残余应力电磁检测技术

为突破火车车轮残余应力常规有损、抽样测试的局限性,对车轮残余应力的电磁检测方法进行了研究。首先,提出通过同时测量切向磁场强度、磁巴克豪森噪声和增量磁导率信号,并基于BP神经网络建立电磁参量融合预测模型;其次,为了获得准确、简捷的预测模型,提出一种利用变异系数、单调相关性和判定系数的电磁特征值优选方法,并依此遴选出5项特征值;最后,利用5项特征值输入的神经网络模型预测车轮的残余应力,误差在±15MPa之内,达到精确、高效的检测目标。

基于改进电磁检测技术的变电站混凝土构架钢筋锈蚀检测系统设计

针对变电站混凝土构架中钢筋锈蚀检测问题,考虑到传统电磁检测技术存在的局限性,本文设计了一种基于改进电磁检测技术的钢筋锈蚀检测系统。本系统根据LC振荡电路的原理,在变电站的钢筋混凝土结构中预埋入粗细不同的多根钢丝,电路的谐振频率会随着这些钢丝依次断裂而逐渐变大,通过测量其谐振频率的变化即可判断各钢丝的通断情况,进而判断混凝土结构中钢筋的锈蚀程度。同时本文采用直接测量读取电感两端电压幅频特性的方法判断钢丝通断状态,简化了系统电路且便于测量。

埋地金属管道地面电磁检测技术研究

本文根据埋地长输金属管道检测的实际需要,提出了主要由管道电流检测系统、管道定位仪、频率分析型检漏仪、氢气查漏仪等组成的地面电磁检测技术。该技术不需要现场开挖,就可以确定管道走向、检测防腐层老化状况、确定保护层破损点和管道泄漏点的精确位置。实际工程应用表明该技术能快速、有效地实现埋地长输金属压力管道的无损检测和安全评定,具有创新性和重要的参考价值。

铁磁材料硬度电磁检测模型

针对铁磁材料硬度无损检测问题 ,借助近代电磁理论 ,推导出含有复宗量贝塞耳函数的差动探头散射阻抗解析模型。将阻抗解析与铁磁材料硬度检测试验相结合 ,建立了用于钢轨硬度无损检测的电磁场数学模型 ,检测系统不确定度在

钢丝绳电磁检测信号的时空域理论分析

钢丝绳电磁检测信号是一种与时间及缺陷位置相关的时空域信号,采用虚拟无限多探头技术,借助Dirac delta函数,建立传感器探头信号的时空域数学模型。通过离散周期信号频谱分析原理讨论时空域信号的频谱特性,利用多采样率原理研究探头运动速度对输出信号频谱的影响。参照时域采样定理,定义及研究空域信号采样定理,空域信号的固有频率与缺陷形式、传感器作用域等特性有关,传感器的运动以其截面中心点为考察点,分别考查多种传感器作用域与缺陷形式下的空域信号固有特性。对时空域信号的时域频率与空域频率进行归一化处理,考查时域频率与空域频率不同关系下的时空域信号采样频率的选择与采样方案的确定,得出统一的时空域信号采样定理。实例分析探头作用域、运动速度、时域信号等对时空域信号采样的影响,进一步验证时空域信号采样定理的正确性。研究成果可推广到相关检测系统等应用场合,所提出的时空域信号采样定理具有一定的普适性。

影响磁导率测试的电磁检测探头设计因素分析

为了实现对某型火炮关键零部件硬度的原位无损检测,提出了一种基于磁导率测试的硬度电磁检测探头。该探头以差动方式实现检测,它包括检测线圈和参考线圈,磁导率变化引起感应电压变化由电桥电路实现输出。在此基础上,进一步建立对应的电磁场—电路耦合仿真的有限元模型,深入分析了探头结构和尺寸、检测频率及后端电桥电路对检测性能的影响,其结果可为实际探头的制作提供理论指导。

电磁检测中的开域电磁场数值计算

该文以涡流电缆偏心检测为例,针对电磁检测中开域涡流磁场难于求解这一问题,根据有限元和边界元的特点,对开域电磁场,采用设定虚拟边界的方法将无界场域分割成闭合的内部区域和开放的外部区域,在两个区域分别采用有限元法(FEM)和边界元法(BEM),在虚拟边界上采用直接耦合方法,使有限元方程和边界元方程得以成功组合,从而获得全域解。该方法避免了利用自然边界划分有限元区和边界元区,使开放的边界元区含有多种媒质及源,造成边界元方程组非对称满阵阶数过高,难于计算的缺点。得出了磁场的分布及其检测对象的涡流损耗。计算结果与偏心量变化的线性关系和实验结果与偏心量变化的线性关系在视在阻抗的物理意义上具有良好的一致性。

高速铁路钢轨电磁检测试验

高速铁路损伤的缺陷主要表现形式发生变化,对其巡检已成为世界各国无损检测的重大课题。采用电磁检测方法,通过仿真及试验研究,结合钢轨实际案例进行分析验证,初步建立在高速运动的交直流激励作用下,被测钢轨材料及其表面、亚表面一定深度下的钢轨裂纹、应力等多种因素与被测材料表面三维等效脉冲涡流电磁场、磁泄漏和剩磁、巴克豪森噪声信号响应的关系。

压力管道对接焊缝表面裂纹电磁检测的可靠性研究

压力管道是化工设备中的一个重要结构,对接焊接方式在管道的施工中占有很大比例,对接焊缝在管道运行中不可避免会产生一定的表面裂纹。目前表面裂纹检测方法中,电磁检测方法具有非常大的比较优势。研究了表面裂纹分析的可靠性数学模型,采用电磁检测设备和试件对压力管道对接焊缝表面裂纹检测的可靠性进行了实验,通过对实验结果分析可知,对接焊缝裂纹检出可靠性不但与裂纹深度有关,还与对接焊缝表面粗糙度与裂纹深度的比值有关,并且在相同条件下,裂纹检出可靠性还与探头检测时的速度有一定关系。

油管腐蚀的一种电磁检测方法

针对目前油水井中在役油管使用状况的检测仪器和方法对油管外壁腐蚀检测的局限性,提出了一种电磁检测方法。该方法采用双极性低频脉冲激励,取代了传统的正弦激励;采用了"时间切片法"对信号做时域分析,通过对油管模拟外壁腐蚀缺陷的检测,取得了良好的效果;对油管壁厚计算值的误差分析表明,计算值与实际值的相对误差较小。试验结果表明,该方法能够检测油管的外壁腐蚀,并能较准确地给出油管剩余壁厚的平均值。

矿井提升机钢丝绳电磁检测信号杂波的研究

为了进一步了解钢丝绳在无损检测过程中存在的杂波干扰现象,以提高检测的精度和可靠性,开展了电磁检测技术研究。结合无损探伤仪检测钢丝绳的工作过程及原理,从绳的结构及所在工况等角度,提出了使电磁检测信号出现杂波的因素,并利用Ansys仿真分析了无损探伤仪对钢丝绳进行励磁时,在钢丝绳表面产生的漏磁场特性,以进一步验证。研究结果表明:钢丝绳螺旋状结构产生的交错气隙、探伤仪口径与被检测钢丝绳之间存在的直径差及钢丝绳运行过程中存在的振动等,是钢丝绳被检测信号中存在杂波的重要因素,并且还可能对钢丝绳的电磁检测信号产生较大的影响,造成检测信号误判。

可视化电磁检测系统的研究

可视化电磁检测系统由hemhez磁化器、大功率磁化电源、磁敏探头、弱信号放大处理机构、A/D转换器、计算机检测及可视化软件、缺陷定位标记机构等部分组成。在检测过程中,用电磁方法检取管道质量信息,由A/D接口卡对信号进行采样、量化,由计算机进行运算、分析和比较,识别出有危害的管道缺陷的参数、等级和位置,建立实时监控图形。与水压、涡流、超声及照相等方法比较,可视化电磁检测系统使对管道缺陷的检测具有直观明了、快捷方便等特点。

110kV电缆中间接头局部放电高频电磁检测与优化

电缆中间接头局部放电是导致交联聚乙烯(XLPE)电力电缆事故的主要原因,因此必须进行电缆中间接头局部放电的研究。电缆接头屏蔽层对高频电磁波信号有屏蔽作用,高频电磁波信号在空间传播过程中还会产生较大衰减,针对用于三相交叉互联的电缆中间接头屏蔽层是断开的这一特征,进行了电缆接头局部放电的建模、仿真和现场检测。首先,利用高频结构仿真器(High Frequency Structure Simulator,简称HFSS)建立了电缆接头的三维仿真模型,分析了在电缆接头内部发生局部放电时,高频电磁波信号通过屏蔽层断开处辐射出来的强度及其分布特点,验证了采用外置式微带传感器进行电缆接头局部放电检测的可行性。然后设置了电磁场探测线,生成了此线上不同位置处的电磁场变化曲线,分析了不同曲线的幅值情况,得到了信号最强的传感器最佳安装位置。最后,根据微带贴片天线理论,制作了外置式微带传感器,在某电缆线路投运前的交流耐压试验中进行了电磁波检测,验证了仿真结果。

多传感器信息的决策融合法及其在电磁检测中的应用

介绍多传感器信息的决策融合原理及其常用方法,重点分析了基于目标检测理论的决策融合法和基于Dempster Shafer(D S)证据理论的决策融合法,并分别以融合实例讨论了它们在漏磁和涡流无损检测中的应用。多传感器信息的决策融合法有效提高了多源信息的利用程度,具有较高的可靠性和稳健性。

承压设备的电磁检测新技术检验

电磁检测包括涡流检测、漏磁检测、磁记忆检测、微磁检测等,是近年来承压类特种设备无损检测研究领域的热点。文章介绍了电磁检测新技术的基本概念、特点、国内外发展和应用现状,开展了电磁检测相关试验,并对试验结果进行了初步分析,探讨了目前电磁检测新技术在承压类特种设备检验检测领域中存在的应用问题,提出了改进的技术措施。

埋地管道电磁检测技术的研究

由于小口径埋地管道的工作空间狭窄，多通道电磁检测技术在其研究应用面临大量的困难与问题。分析了埋地管道的检测特点和电磁检测原理与装置。对小口径埋地管道的电磁检测方法、检测性能、检测机器人的驱动方式、机器人的越障及控制等进行了研究，提出了该技术有关环节的研究思路、特点和要求，为进一步深入研究提供有益的参考。

钢材含碳量电磁检测神经网络模型

提出一种基于神经网络的钢材含碳量电磁检测模型 ,以钢材的磁参量作为系统输入 ,对应含碳量为系统输出 ,采用 BP算法 ,实现了含碳量的智能化检测。实际检验表明其具有良好的效果。

船用电磁检测系统的研发

为了使船舶无损检测工作更加方便进行,以漏磁检测理论为基础,根据磁化方式的特点、磁化强度的要求以及局部磁化等,设计了以C8051F020单片机为核心的数据采集模块.利用C语言编写了检测系统的液晶显示、采集处理、通讯、按键和打印子程序.开发了阵列式电磁检测仪,能定性无损检测船舶设备的缺陷.通过对实验室钢板缺陷的测试,验证了本仪器的优越性.

主动式电磁检测技术理论研究(英文)

针对传统电磁检测技术不能适应复杂环境下工件缺陷检测的情况,提出了主动式电磁检测技术,该技术能根据工件厚度对装置进行主动调整。在设计主动式电磁检测装置的基础上,重点对其中的工件厚度测量方法进行研究。建立了基于透射式涡流检测的工件厚度测量模型,利用Matlab软件对模型进行仿真分析,最后搭建实验平台进行两组工件厚度测量实验,对比实验检测结果与理论计算值,两组实验检测误差分别为0.76%及1.46%。仿真及实验结果表明:基于透射式涡流检测建立的工件厚度测量模型是可行的。