多通道钢丝绳的漏磁检测信号融合方法

分析了现有钢丝绳漏磁检测系统中存在的损伤信号幅值较小、前端多个磁敏元件处理方式较为简单等问题,提出了一种钢丝绳漏磁检测系统中的多通道信号融合方法。首先从磁敏元件阵列的角度出发,提出了多种磁敏元件阵列方式;其次从信号处理模拟电路的角度出发,设计了多通道信号融合硬件电路;最后,针对钢丝绳进行了实际测试,验证了此方法的可行性。

基于漏磁检测原理的钢缆智能检测方法研究

针对目前钢缆智能检测装置对钢缆内部磁化强度弱、漏磁信号弱、磁化不均匀,从而导致检测效率低、检测难度大、分析定位弱的问题,提出一种钢缆智能检测方法,通过仿真模拟、设备优化和信号采集与处理等过程,实现对钢缆损伤情况的准确检测。同时采用了基于ICEEMDAN和WT的联合降噪方法,通过对实际钢缆的检测,验证了所提方案的可行性和准确性,为钢缆智能检测装置的设计与应用提供了实用的技术支持。

CoFeSiB非晶丝钢板缺陷检测仪

以Co_(68)Fe_(4.5)Si_(15)B_(12.5)非晶丝为敏感器件,采用STM32微处理器为信号处理系统,研制了钢板缺陷检测仪.介绍了该仪器的检测原理、信号处理电路、检测仪器的标定方法.利用该仪器测试了具有缝隙的45号钢样品,测得缝深大于3.4mm、缝宽大于0.05mm、缝长大于10mm.

计及断股角度的高压输电导线钢芯漏磁场矢量计算与分布规律研究

针对现有钢芯断股漏磁场的研究中只考虑断股的长、宽、深等几何参数,鲜见涉及股线断口角度对漏磁场影响的问题,建立钢芯漏磁检测装置的三维有限元模型,分析12种断股角度工况下漏磁矢量B_(x)、B_(y)与B_(z)的分布规律,并将3种矢量进行对比,得到对断股最敏感的矢量方向。结果表明,矢量B_(x)和B_(y)呈多峰形态,且以断股角度90°为分界点,正负峰分布特征相反,而矢量B_(z)在断股角度90°时因断股宽度影响出现多峰,其他工况均为单峰形态。对比各矢量峰值发现,矢量B_(x)和B_(y)在各工况下正负峰值均较为相近。矢量B_(z)峰值远大于B_(x)和B_(y)峰值,断股角度90°时差值最大,B_(x)与B_(y)正峰值分别仅为B_(z)正峰值的4.5%和2.2%,负峰值绝对值仅为B_(z)正峰值的1.5%和2.9%。矢量B_(z)对钢芯断股最敏感,霍尔元件应垂直于导线表面布置以拾取矢量B_(z),此时漏磁信号检测最为有效。

电梯曳引钢带钢丝不同截面积损伤的漏磁检测

电梯曳引钢带长周期运行后,钢带内部钢丝会出现断丝、断股、磨损等类型损伤,这些损伤会严重影响电梯的运行安全,为此,开展了电梯曳引钢带钢丝不同截面积损伤的漏磁检测。通过建立含有不同截面积损伤的电梯曳引钢带有限元模型,得到了不同截面积缺陷的漏磁场空间分布状态和变化规律,然后在实验室条件下对钢带钢丝不同缺陷的漏磁信号进行检测。理论分析和试验结果表明,漏磁检测能有效检测出电梯曳引钢带钢丝的不同截面积损伤,为电梯曳引钢带运行维护提供一定的决策依据。

三维表面检测设备在钢管外表面缺陷检测中的应用

总结了近两年使用三维表面检测设备的实践经验,研究了三维表面检测设备在钢管外表面缺陷检测中的应用。通过对比三维表面检测设备与漏磁设备检测的检测效果,比较了两种检测设备各自的优缺点,重点描述了三维表面检测设备在使用过程中存在的常见问题、误报来源和对应解决方案。指出三维表面检测设备达到了防止大伤漏报的目的,是漏磁、超声波与涡流等无损检测手段的有益补充。

基于漏磁检测的矿用钢丝绳励磁装置

针对目前研究未考虑工程应用背景下钢丝绳摆动对励磁装置的影响,导致钢丝绳漏磁检测效果不理想的问题,设计了一套矿用钢丝绳励磁装置。通过建立钢丝绳仿真模型,仿真研究了不同气隙、提离值对钢丝绳漏磁场的影响,发现增大气隙或提离值均会降低钢丝绳漏磁场磁感应强度,影响钢丝绳漏磁检测结果。但实际应用中矿用钢丝绳摆动幅度大且易污染,因此钢丝绳励磁装置的气隙和提离值不宜过小。在考虑工程适用的条件下,设置气隙为6 mm、提离值为5 mm,进一步仿真分析永磁体厚度与长度、磁极间距、衔铁厚度对钢丝绳漏磁场的影响,发现永磁体厚度与长度对钢丝绳漏磁场影响最大,磁极间距对钢丝绳漏磁场影响较小,衔铁厚度对钢丝绳漏磁场的影响可忽略不计。基于仿真结果并考虑经济性和便携性,设置钢丝绳励磁装置参数:永磁体厚度为10 mm、永磁体长度为30 mm、磁极间距为180 mm、衔铁厚度为10 mm。动态仿真结果表明,钢丝绳漏磁场磁感应强度峰峰值达0.9 mT,说明该励磁装置能够保证损伤处产生较高的漏磁。实验结果表明,漏磁信号在钢丝绳不同断丝处均出现了明显波动,说明该励磁装置具有良好的励磁效果,可准确检测出钢丝绳断丝损伤。

起重机钢丝绳智能在线监测系统设计

针对工业生产中起重机用钢丝绳缺陷检测设备体积大、可靠性差、精度低、在线监测困难等问题,设计开发了基于漏磁原理的起重机钢丝绳智能在线监测系统。系统采用永磁体对钢丝绳进行非饱和磁化,以降低磁化器的体积;选用高灵敏度、低磁滞TMR2701线性磁阻传感器,结合小波降噪算法,以提升钢丝绳漏磁信号信噪比。实验结果表明,该系统能有效提高检测信号的信噪比,提升钢丝绳断丝识别准确度。

油管漏磁探伤缺陷分析及预防措施分析

修复油管过程中,漏磁探伤属于最主要的内容,为促进油管修复质量的提升,延长检管的时间,缩减返工问题的形成,缩减原油的生产成本,必须分析油管漏磁探伤缺陷,并针对性的采取预防措施,以此促进油田生产效益和质量的增长。

钢丝绳断丝检测的三维建模仿真与测试

基于AutoCAD和COMSOL软件,构建了钢丝绳的三维仿真模型,介绍了建模和仿真的全过程,基于AutoCAD绘制了钢丝绳三维模型,并导入到COMSOL软件中,构建了钢丝绳在单励磁形式下表面断丝的电磁仿真模型。绘制了钢丝绳断丝位置正上方不同距离值时漏磁磁感应强度大小,结果表明漏磁信号大小与距离钢丝绳断丝处距离呈负相关,仿真结果符合现有理论和研究结论。搭建了实物检测装置,得到了漏磁处的波形,对仿真和实际结果进行了对比分析,给出了误差原因。该成果可为钢丝绳损伤漏磁检测提供仿真模型和测试装置设计上的参考。

谱熵分析方法在漏磁信号特征提取中的应用

为了研究谱熵分析方法在漏磁无损检测中的应用,将信息熵理论引入缺陷漏磁信号的特征提取工作中,通过试验分析证明一维谱熵、二维谱熵在缺陷类别辨识中的可行性,并指出其存在的局限性.提出了集能量集中程度、谱线的重心位置和能量大小3种指标于一身的适于缺陷定量分析、识别的谱熵三维向量的概念,并在室内实验台架上实际测得的不同尺寸矩形槽类内、外缺陷信号分析中进行了应用.实验结果表明,对于矩形槽外缺陷而言,谱熵三维向量中的三维向量指标与二维谱熵和一维谱熵相比,在漏磁检测缺陷定量化方面具有很大的优越性,为缺陷识别定量化提供了一条途径.

在役管线无损检测设备的研究

为了管道安全运行,在役管道必须定期进行检测。文章在介绍漏磁法无损检测的基本原理的基础上,详述了在役管线无损检测设备的总体结构及各部分的设计。该设备的优点是检测速度快、体积小、检测距离远以及性能可靠等。实验结果表明,该设备对于管道缺陷管内检测的性能是比较可靠的。

管道漏磁内检测的管壁缺陷漏磁场解析模型

漏磁内检测技术是长输油气管道缺陷检测的主要手段,缺陷几何特征识别对管道安全运行评价具有重要意义。基于二维磁偶极子模型,建立管道内壁缺陷漏磁场空间分布的三维解析模型,对磁化方向垂直缺陷时磁荷产生漏磁场的变化规律进行研究;基于内壁解析模型,引入管壁退磁影响因子,对模型进行补偿,建立管道外壁缺陷漏磁场三维解析模型,得到了管道外壁不同缺陷漏磁场的分布特征。搭建漏磁检测实验平台,对所建模型有效性进行实验验证。结果表明,管壁对外壁缺陷漏磁场具有一定屏蔽作用,实验结果和理论分析具有很好的一致性,所建模型可有效描述管道内外壁缺陷漏磁场空间分布特性,对缺陷识别和定量评估具有一定工程指导意义。

管道漏磁检测磁化系统研究和设计

本文设计了周向磁化系统和加入引体装置和磁汇聚装置的轴向磁化系统,通过试验分析比较普通同心线圈磁化系统、"Hemhez"轴向磁化系统、加入引体装置和磁汇聚装置的轴向磁化系统的磁化性能,周向磁化器的不同极靴提离值对磁化效率的影响。从实验可以看出:加入引体装置和磁汇聚装置的轴向磁化系统可以增大磁化力,增强磁化效率,进一步减小检测的盲区。精确调整极靴提离值与电流强度的大小,使得磁化器具有最高的灵敏度。

钢管端头漏磁检测技术

在传统的钢管检测中,通过磁粉法来确定钢管端头的缺陷,费时、费力又不可靠。分析了钢管端头和端头缺陷的磁场分布,用ANSYS软件模拟分析了加入引体对端头磁场的影响,确定了附加引体的钢管端头漏磁检测方法,并通过试验验证了其可行性。

钢管在线漏磁检测中信号传输方式的研究

钢管在线漏磁检测中为保证检测的速度及灵敏度,一般采用多路传感器检测技术。信号传输作为检测系统的重要环节之一,直接影响到检测的结果。介绍了多路检测信号的传输方式,研究了钢管在线漏磁检测系统的各个传输环节,得出适合于各环节的信号传输方式,在实际应用中取得了良好的效果。

基于钢管旋转的纵向伤高速漏磁检测方法

提出了一种基于钢管旋转的纵向伤高速漏磁检测方法,分析了该方法的检测系统。通过变换钢管直线前进为螺旋前进,简化了纵向检测系统结构,提高了系统可靠性。优化了系统的极靴,实现了对任意钢管的通用,减小了磁化盲区。根据周向磁化的有效磁化区,首次采用周向多探靴布置,延长了扫查螺距。运用数控技术,缩短了更换钢管规格的时间,提高了检测效率。采用组态、传感和网络技术,提高了钢管高速漏磁检测设备的实用性能。现场应用结果表明,相比现有的检测装置,该检测方法和系统具有配置简单、成本低廉、端部盲区小和适应高速检测要求等特点。

高速漏磁探伤中钢管翻料装置的设计

介绍了高速漏磁探伤检测中钢管的翻料过程、翻料路径及动作周期要求。分析了钢管翻料动作的多种实现方法,通过比较择优采用了翻板式翻料方法并对其进行了结构设计,最后提出了利用软拉索对多个翻料装置进行软拉联动同步控制,解决了现有高速漏磁探伤设备中翻料装置的安装空间不足以及难以实现联动同步控制的问题。

基于STM32的钢丝绳缺陷定量检测系统设计

钢丝绳作为承重构件应用极为广泛,但多数钢丝绳处于相对恶劣的运行环境之中。针对目前钢丝绳的安全状况,该文提出了一种以STM32处理器为核心的智能检测系统。该系统采用永磁体组成励磁源,磁化被检钢丝绳至饱和状态,利用磁电效应在钢丝绳周向和轴向密集采样漏磁场信号,经信号放大滤波,至STM32处理器进行数据融合、分析处理。经试验验证:系统缺陷准判率大于90%,并具有操作简便、智能化程度高、成本低等优点。

基于GMI传感器的钢板漏磁无损检测

基于漏磁检测技术,采用巨磁阻抗GMI传感器搭建了钢板无损检测系统,对镀锡DI材带钢上直径大小为60~140μm的缺陷进行了检测。GMI传感器敏感核心元件采用的是直径16μm、长为5mm的Co68.15Fe4.35Si12.5B15非晶玻璃包裹丝,以非线性非对角模式工作,具有高灵敏度、快速响应、非接触、功耗小、无磁滞等优点。实验表明,这套测试系统在提离值0.5~3 mm范围内能够精确地检测出直径大于60μm的缺陷,根据测量信号可以分析出缺陷所在的位置和大小。实验结果较好地符合磁偶极子模型。