PCCP broken wire detection based on orthogonal electromagnetic principle

Aiming at the major failure mode of prestressed concrete cylinder pipes (PCCP),namely the fracture of prestressed steel wires,the broken wire detection technology based on orthogonal electromagnetic principle is studied. The detection system model is established and optimized by using COMSOL finite element simulation software. Furthermore,the theoretical analysis of the wire-breaking effect is carried out. The influence of factors on broken wire signal characteristics such as edge effect,circumferential relative position of the detector and broken wires,excitation frequency and relative permeability of steel wires is analyzed,which provides a theoretical guidance for the field detection. The influence of the steel cylinder structure on the simulation results is analyzed,which provides a reference for the improvement of calculation efficiency. The corresponding detection system is designed and implemented. Concretely,a high-voltage and high-power sinusoidal signal coil drive scheme based on sinusoidal pulse width modulation technology and an intelligent power module is innovatively proposed and the corresponding protection circuit is designed. The broken wire signal could be effectively extracted through a lock-in amplifier. The experimental results show that this system can effectively identify the broken wires with low cost.

微量氧分析仪自动检测装置

文章叙述了微量氧分析仪自动检测装置的研究,装置由PLC控制模块、触摸屏模块、电磁阀组模块、流量控制模块、压力控制模块、气体储存模块、气流排模块、标准气输出模块和UPS供电模块组成。将微量氧分析仪的RS485或RS232接口通过数据线与自动检测装置相连,通过电磁阀和质量流量计来控制不同浓度的标准气通入微量氧分析仪,仪器显示浓度值发生变化,通过RS485或RS232接口将仪器的浓度信号返回到控制器,控制器再对仪器反馈的信号进行自动采集分析,通过一套算法计算仪器在规定时间内的浓度变化率,自动记录仪器的示值并判断仪器是否进入稳定状态,达到稳定状态后记录仪器稳定值。实现了微量氧分析仪检测过程中由手动控制人工分析向自动化的转变。

电磁流量计空管检测方法研究

以电磁流量计传感器空管试验为基础,讨论了空管状态下的信号等效模型,研究了空管状态的信号特点,讨论了基于附加激励的相对电导率空管检测方法的特性,提出了一种基于干扰幅值变化分析的空管检测方法,并讨论了相关的实现方法。

基于恒定磁场的数字式电磁涡街流量计

针对应力式涡街流量计易受现场振动影响的问题,研究采用电磁方式检测漩涡频率,拟从根本上消除现场振动干扰的影响,确保测量的可靠性。采用谐波信号分析电磁涡街流量计的工作原理,提出采用频谱分析方法处理传感器输出信号,针对永磁场下的水信号的特点研制调理电路和基于DSP的信号处理系统,进行电路测试和水流量标定实验。实验结果表明,电磁涡街流量计具有抗振动干扰的功能,在测量水流量时,测量准确度优于0.5级,且量程比高达30∶1。

井下瞬变电磁探测信号基线漂移校正方法

利用涡流的时域扩散特性,瞬变电磁技术已广泛应用于井下探测领域。然而,测试过程中井下温度的变化会使探头的磁导率发生变化,导致测试曲线的基线产生漂移,严重影响套管损伤检测的性能。针对这一问题,提出基于经验模态分解的井下瞬变电磁探测信号基线漂移校正方法。通过对瞬变电磁信号进行分解,结合信号的频谱特性,对含有基线漂移的本征模态函数进行滤波处理,并将滤波后的结果作为测试曲线的重构信号,进而实现瞬变信号的基线漂移校正。现场实验结果表明,该方法能够有效地校正测试曲线的基线漂移,提高反演解释的精度。

高分辨率雷达目标的随机参量脉冲串检测方法

本文从最佳检测理论和高分辨率雷达目标回波特征出发 ,将目标上各散射点形成的在时域上分离的回波看成具有随机参量的脉冲串信号 ,提出了适用于高分辨率雷达目标单次回波检测的随机参量脉冲串 (RPPT)检测方法 .计算机仿真结果表明 ,在高分辨率雷达中 ,这种检测方法比雷达经典检测方法有 2dB以上的检测性能改善 .

基于形态滤波功率谱分析的短波信号检测技术

在短波信号侦察中,从复杂电磁环境中检测是否有目标信号的存在是需要解决的首要问题。由于噪声干扰频谱呈非线性变化,降低了对目标信号的检测概率。因此,信号检测直接关系到进一步对信号各参数进行估计和恢复出原始信号。采用一种基于形态滤波功率谱分析检测方法,通过对无线信号的功率谱进行估计和形态学滤波处理,获取噪底平滑的功率谱,实现了在复杂电磁环境下的短波信号检测。该技术在外场环境验证试验中可有效平滑噪底变化,提高对目标信号的截获概率。

船舶轴频电磁场信号的海底测量及其特性分析

为防止海水的腐蚀,现代船舶普遍安装了阴极保护系统,不同金属材料间产生的腐蚀电流和阴极保护系统产生的防腐电流经转动轴调制后均会产生轴频电场。为探讨不同船速和水深时船舶轴频电磁场信号的时频特性,对在南黄海和南海海域实测的轴频电磁场数据进行了分析。研究表明:轴频电磁场信号的探测范围与船舶航速和海水深度无关,而仅与海底观测点至船舶的斜距有关;对于试验所使用的中型船只而言,海底轴频电场信号的探测半径可达到600 m以上。

电磁式涡街流量计测量含气导电液体流量研究

在测量含气导电液体流量时,电磁式涡街流量计利用已有的信号处理方法会出现流量信号频率计算错误的现象,造成较大的测量误差。为此,提出基于信号微分和快速傅里叶变换(FFT)频谱分析的算法,放大高频流量信号,抑制低频气泡噪声干扰,使整体流量信号能量占优,从而找到正确的流量信号频率。研制基于DSP的电磁式涡街流量变送器系统。设计一套两相流实验流程,进行气液两相流实验。实验结果表明,当含气量不超过3.9%时,所研制的电磁式涡街流量变送器系统实时测量误差优于±3%,大大减小了测量含气导电液体流量的误差。

面向频谱数据库的电磁频谱检测系统

频谱数据包含无线电信号的全息特征,针对频谱数据结构复杂、数据量大且利用率低的问题,提出一种基于频谱数据库的电磁信号检测系统。在实现通用的频谱检测功能的前提下,将频谱数据实时地保存到数据库中,用于后期有效信息的提取和分析。系统使用上位机向主控模块发送频谱检测的指令,由主控模块驱动信号采集模块进行数据采集并将其存储到数据库中。实例验证了系统的可行性以及数据的准确性,为实现对有限频谱资源的高效利用提供了一种新思路。

基于正交电磁原理的PCCP断丝检测有限元仿真分析

预应力钢筒混凝土管(PCCP)广泛应用于南水北调等大型水利工程,其内部的预应力钢丝断裂会直接导致爆管事故的发生。针对正交电磁法检测PCCP断丝的原理,采用有限元分析法构建了仿真模型,分析了断丝的轴向位置、周向位置对检测信号的影响,为实际检测提供理论指导,最后在PCCPDE 3 000×5 000管道进行实验验证,该模型真实地模拟了实际情况。

多层金属结构腐蚀缺陷脉冲涡流检测技术研究

脉冲涡流检测技术是目前唯一能对飞机多层金属结构中出现的腐蚀缺陷进行定量检测的技术。在对脉冲涡流检测技术进行研究的基础上,设计并实现了一套完整的脉冲涡流检测系统。提取检测信号的峰值、峰值时间、过零时间等时域特征量,实现对腐蚀缺陷的定量检测和缺陷位置的分类识别,并通过进一步的实验加以验证。

电磁流量计不同信号输出差异浅析

电磁流量计测得的流量值可通过不同形式模拟信号输出,按照JJG 1033-2007《电磁流量计》检定规程、JB/T 9248-2015《电磁流量计》机械行业标准对输出信号的相关要求,选取某同一电磁流量计的不同输出信号分别进行检测,并对检测结果进行研究分析,以期对电磁流量计用户实际使用及检测人员的检测时不同输出信号的选取提供参考。

基于大数据分析的低频电磁信号光纤传感检测装置设计

为了提高低频电磁信号光纤传感检测能力,提出一种基于大数据分析的低频电磁信号光纤传感检测装置,采用光纤传感器进行低频电磁信号采集,构建低频电磁信号的时频特征分析模型,提取光纤传感检测的低频电磁信号谱特征量,采用大数据融合方法进行光纤传感检测的低频电磁信号谱特征融合,构建光纤传感检测的低频电磁信号时频分解模型,采用快速分数阶傅里叶变换实现低频电磁信号光纤传感检测和噪声分离,结合盲源检测结果,提高对低频电磁信号的光纤传感检测能力。仿真结果表明,采用该方法进行低频电磁信号光纤传感检测的准确性较高,联合感知能力较强,信号的主瓣展宽较高,说明检测的抗干扰性较好。

一种医学生理微小流量电磁信号放大滤波电路与实现

文章是对一种微小流量仪表的微小电信号与频率变化关系的实验检测。该仪表电极两端输出电信号,由于该信号极微弱,检测较困难,所以要在信号输出端设计放大滤波电路对此信号进行检测。检测系统由高速数据采集卡及仪器系统组成,用MATLAB软件对采样信号进行FFT处理,得出信号频率及其差异,并进行频率误差分析,结果说明该放大滤波电路具有一定的实用性。该微小流量仪表对医学生理中的微小流量信号检测有着一定的应用前景。