基于漏磁检测数据的缺陷三维重构技术

针对漏磁检测数据可视化研究中存在的技术难点,提出了一套有效的缺陷三维重构方法。首先基于三维有限元神经网络建立漏磁迭代反演模型,构建出与传感器多通道检测数据相对应的缺陷二维断层轮廓序列;然后根据铁磁构件表面腐蚀缺陷断层轮廓的形状特征建立匹配点对,采用线性插值方法实现缺陷相邻断层轮廓间的插值,以克服因传感器数量少对缺陷外形重构精度的影响;最后运用三角形面片将相邻的轮廓线两两连接起来,重构出断层轮廓序列所代表的缺陷三维表面模型。

基于漏磁信号分析的储罐钢板缺陷尺寸评估

针对钢制储罐腐蚀缺陷的在线检测和评价,首先建立了以ARM单片机和磁场检测传感器为核心的漏磁信号采集系统,并且针对一系列局部磁化的人造凹坑缺陷进行二维漏磁数据同步检测;为了实现凹坑缺陷几何尺寸的预测,创新性地关注了漏磁信号的几何学图形特征,利用Fourier级数展开拟合了漏磁信号曲线,提取了曲线包络面积、周长、图形重心等几何特征;随后针对40个缺陷凹坑样本,建立了表征凹坑缺陷的多维数据集;最后利用BP神经网络建立了凹坑缺陷几何尺寸的预测模型。研究结果表明在小数据样本情况下,利用漏磁信号几何学图形化特征,能够有效挖掘漏磁信号中隐含特征参量,该方法可行、可信,丰富和完善了钢制储罐腐蚀缺陷尺寸评价方法。

油气管道相邻缺陷三维建模及漏磁场有限元仿真分析

建立了三维相邻缺陷模型并进行有限元仿真分析,对沿管道轴向和周向分布的相邻缺陷的漏磁场进行仿真计算。结果表明,沿管道不同方向分布的相邻缺陷与漏磁场分布相互影响,有限元分析是研究漏磁场分布的有效方法。

Φ1016油气管道三维漏磁/动磁内检测设备工业示范应用

Φ1016油气管道是我国现有建成的大口径、高压、大排量、高强钢的主要干线管道,其安全隐患日益突出,尤其是环焊缝问题。本文作为国家“十三五”重点研发计划项目的研究成果之一,针对此类问题开展了三维漏磁/动磁检测方法研究,并在完成原型机实验及牵拉场测试基础上,开展了工业现场示范。该工业示范经过初步检测数据分析及开挖验证,验证结果符合实际工程需要。

油气管道漏磁检测中提离值影响的三维仿真计算

运用有限元软件ANSYS对油气输送管道内腐蚀缺陷的漏磁信号进行三维有限元模拟,分析了不同形状缺陷的漏磁信号分布规律,研究了不同形状、尺寸缺陷模型传感器提离值与漏磁信号之间的关系。结果表明:缺陷漏磁场分布不仅与缺陷的严重程度(缺陷深度)有关,而且与缺陷的三维形状有较大关系,不同形状缺陷适合设定的提离值不同;提离值减小到某一值后,提离值越小,探头检测到的缺陷漏磁信号量越大,由提离值波动导致的误差相应减小。

基于三维霍尔传感器的钢轨缺陷漏磁检测系统

为检测钢轨顶面的剥离、裂纹等缺陷,设计基于三维霍尔传感器的钢轨缺陷漏磁检测系统。采用钕铁硼环形永磁体对钢轨检测区域进行垂直于钢轨方向的励磁,并将检测车的车轮轮轴同时作为励磁回路的磁扼,由ARM单片机采集三维霍尔传感器检测的缺陷漏磁场数据。在钢轨顶面人工制作一系列横向矩形凹坑缺陷样本,检测结果表明:钢轨缺陷三维漏磁检测系统检测到的漏磁信号能够反映出缺陷尺寸的相关特征信息。