新型脉冲漏磁检测法的表面缺陷检测特征分析

针对脉冲漏磁检测技术对不同方向的漏磁分量进行分析时存在一定局限性的问题,基于脉冲漏磁(PMFL)检测中的U型磁轭和脉冲涡流(PEC)检测中的矩形空心激励线圈,提出了脉冲聚磁(PMC)检测方法.通过仿真和实验分析了铁磁性试件在脉冲漏磁和脉冲聚磁两种检测模式下,缺陷部位的响应信号X,Y和Z3个分量的检测效果.结果表明:脉冲聚磁检测方法在进行铁磁性材料构件的缺陷检测时,激励探头对被测试件的3个方向的分量激励效果更明显,同时对于不同深度的表面缺陷,脉冲漏磁响应信号的三维分量具有更高的检测灵敏度.     

管道腐蚀检测中新型脉冲漏磁传感器的设计与实验验证

在金属管道腐蚀检测方面,脉冲漏磁技术显示了潜在的优势.在对多种不同结构的传感器进行实验和仿真分析的基础上,提出了一种新型结构的脉冲漏磁传感器,用于带一定厚度保温层管道腐蚀缺陷的检测.该新型传感器在结构上采用传统漏磁检测的磁路设计方法,同时采用脉冲方波作为激励,这样既利用了漏磁检测聚磁效果好的优点,提高了激励场的穿透深度,又利用了脉冲激励所具有的频率成分丰富的优点,增强了激励场对保温层的穿透效果和对管道深层缺陷的检测效果.实验证明了传感器设计的正确性及有效性.     

脉冲漏磁检测技术中新型传感器设计及实验验证

漏磁检测法广泛应用于铁磁性材料的缺陷检测.应用有限元法对一新型脉冲漏磁传感装置下钢管缺陷产生的漏磁场进行了仿真分析,仿真结果表明提取缺陷漏磁场三维分量进行缺陷识别,相比较传统的提取一维或二维缺陷漏磁场分量而言,可获取更多有关缺陷尺寸、位置等信息,提高对缺陷的识别能力.采用所设计的新型脉冲漏磁传感器,对脉冲漏磁三维检测分量信号进行了分析,由三维检测信号峰值扫描波形可有效识别缺陷,并评估缺陷长度、深度等信息;实验结果与仿真分析有较好的一致性.     

基于脉冲漏磁原理的涂覆层下腐蚀缺陷检测

脉冲漏磁检测技术在铁磁性板材、管道的裂纹、腐蚀等缺陷的检测方面有很大的优势.但是由于腐蚀类缺陷产生的漏磁信号非常微弱,导致常规的对称励磁结构型脉冲漏磁传感器对不同程度的腐蚀缺陷的检测灵敏度不高.为解决这一问题,提出一种新型非对称励磁结构型传感器.并利用有限元分析以及实验的方法验证了新型非对称励磁结构型传感器对无涂覆层以...     

基于Labview的脉冲漏磁检测系统的研究

研究了一种脉冲信号激励的漏磁检测系统;利用USB数据采集卡I/O口输出脉冲方波信号经过功率放大环节生成激励信号,通过数据采集卡触发采样功能实现检测信号的同步采样;基于Labview软件搭建了漏磁检测虚拟仪器平台,实现了漏磁检测信号的采集、调理、储存、回放和分析功能;通过实验对加工有宽度为2mm深度分别为2mm、5mm、10mm的3个裂纹缺陷的钢样本进行检测,应用霍尔传感器检测漏磁场信号;检测信号经过调理和采集,在电脑中实时显示漏磁信号随时间的变化波形;通过分析回放采样信号的峰值和峰值到达时间评估缺陷的位置和深度;实验结果表明缺陷深度越大采样信号的峰值越大,峰值到达时间越长。     

基于改进YOLOv5算法的管道漏磁信号识别方法

长输油气管道作为能源运输的主要方式,安全问题至关重要。管道漏磁内检测技术作为管道缺陷检测的重要方法之一,在管道安全保障中发挥着重要作用。人工智能技术可实现管道内检测数据的自动识别,对于减少人力工作量,减少人为误差,提升数据判读准确性具有重要意义。通过引入损失函数Distance-IoU对目标检测算法YOLOv5进行改进,利用改进YOLOv5算法对管道漏磁数据进行训练,使之具有对漏磁缺陷信号自动识别的能力。通过实验,对实际漏磁内检测数据进行识别。结果表明,改进的YOLOv5算法实现了管道缺陷漏磁信号的自动检测识别。并且在相同的训练条件下,改进的YOLOv5算法相较于原始算法准确率有明显的提升,在识别缺陷数量上其精度达到92.8％,比原算法提升了3.22％,改进后的模型损失函数平均损失率为3.6％,比原始YOLOv5模型降低了2.2％,表明该方法在管道缺陷漏磁数据自动识别检测方面具有较好的可行性。     

基于ARM的输油管道漏磁检测实验平台的研制

为了分析出在海底输油管道中采集到的管道缺陷数据与管道缺陷类型之间存在的对应关系,研制了一套分析管道缺陷类型的评估试验平台;该平台基于漏磁检测原理,运用ARM处理器和μC/OS-Ⅱ系统为核心,将漏磁探头传感器检测到的大量管道数据经过ARM模块预处理后存储到IDE硬盘,同时通过设计的USB接口将预处理后的数据上传到PC机,采用相应的软件对数据进行分析评估得到不同类型缺陷的信息;经过不断的研究和修改使实验平台的功能得以实现并成功进行数据的采集和分析,该实验平台为实际工程中输油管道的缺陷检测提供理论依据和现实意义。     

海底管道缺陷在线智能检测机器人

分析了用MFL法检测管道缺陷时缺陷漏磁信号分辨率的特征,设计计算机控制的管道漏磁场分布测试系统检测、分析管道内漏磁场,优化设计用于小管径、厚管壁海底管道(ф273×12.7)缺陷检测的磁铁节,在此基础上设计制造了海底管道缺陷在线智能检测机器人,实验验证了机器人对人工模拟缺陷的检测能力.     

ANSYS在管道漏磁检测中的应用

在介绍漏磁检测原理的基础上,详细论述了利用有限元法分析缺陷信号的方法以及利用ANSYS对漏磁信号的仿真过程和仿真结果,并对结果进行分析.仿真结果表明,这种方法不仅可以检测到缺陷的存在,而且还能根据缺陷产生的漏磁信号来鉴别缺陷大小形状,判断管道受损程度,对工件的科学合理利用有重要意义.     

管道内壁缺陷漏磁信号的ANSYS仿真与分析

漏磁探伤法所检测到的缺陷除了可能是内表面或外表面、纵向或横向这些属性之外,它还有分等级的问题,即可能是一个导致管道报废的缺陷,也可能是一个不影响使用的”合格”缺陷,这要求检测系统有自动识别的功能。以管道内表面缺陷作为研究对象,利用有限元分析软件作为仿真分析工具,对不同内表面缺陷所产生的漏磁信号进行仿真分析,仿真结果表明,不同缺陷所产生的漏磁信号不同,缺陷的参数与其所产生的漏磁信号的参数之间有一定的对应关系,通过大量的模拟仿真数据和实测数据可找出这种对应关系,从而为缺陷的鉴别和管道使用寿命的评价提供依据。     

Pulsed magnetic flux leakage techniques for crack detection and characterisation

Magnetic flux leakage (MFL) techniques have been widely used for non-intrusively inspecting steel installations by applying magnetization. In the situations where defects may take place on the near and far surfaces of the structure under inspection, current MFL techniques are unable to determine their approximate size. Consequently, an extra transducer may have to be included to provide the extra information required. This paper presents a new approach termed as pulsed magnetic flux leakage (PMFL) for crack detection and characterisation. The probe design and method are introduced. The signal features in time–frequency domains are investigated through theoretical simulations and experiments. The results show that the technique can potentially provide additional information about the defects. Lastly, potential applications are suggested.     

基于多尺度小波支持向量机的脉冲漏磁缺陷三维轮廓重构

针对目前使用的支持向量机(Support vector machine,SVM)核函数在缺陷轮廓重构问题中不能逼近任意目标函数的问题,将小波理论与支持向量机核方法进行结合形成小波支持向量机。同时,根据多分辨率逼近思想引入多尺度小波支持向量机回归模型并将其运用到脉冲漏磁缺陷的三维轮廓重构中。实验中,将缺陷漏磁信号水平分量Bx作为多尺度小波支持向量机网络的输入,缺陷的几何参数长度、宽度、深度作为输出,通过对样本的训练建立了由缺陷的漏磁信号到缺陷三维轮廓图的映射关系,实现了缺陷的三维轮廓重构。实验结果表明该方法具有小波良好的抗噪能力、多尺度逼近方法较高的精度以及SVM很好的泛化能力。     

基于STC12C5412AD单片机的脉冲信号源设计

在脉冲涡流和脉冲漏磁无损检测系统中,将脉冲信号加载于激励线圈上,产生反映被检试块缺陷信息的脉冲磁场。本文设计了一种频率、占空比和幅值均可调的脉冲信号源,以满足不同的检测需要。该脉冲信号源以带有脉冲宽度调制PWM(Pulse Width Modulation)的STC12C5412AD单片机为核心,配以合适的功率放大器,并能够与上位机实时通信,实现对脉冲信号源参数的控制与显示。所设计的脉冲信号源具有性能稳定、操作方便、成本低等优点,通过实验测试,完全能够应用于脉冲电磁无损检测系统中。     

交变漏磁法在钢管表面缺陷识别中的应用

交变漏磁通法由于采用交流信号通过励磁线圈对钢管进行磁化,励磁强度和渗透深度容易实现调节[1],所以较永磁铁的漏磁检测方法更容易实现表面缺陷的检测.本文对缺陷处泄漏场的分布进行了分析,并用实验验证了分析的正确性.结果表明,该交变漏磁法对钢管表面较小裂纹具有较高的检出率.     

钻杆漏磁检测探头的设计

钻杆经常在加厚过渡区与杆体交界处发生穿刺或断裂失效,利用有限元分析软件模拟仿真,通过电磁场数值计算,对钻杆漏磁检测探头进行了磁路分析、结构优化及量化设计。给出了钻杆漏磁检测探头总体结构设计。提出并探讨了探头芯最佳检测姿态及其必要性。设计出了探头芯多个浮动自由度的实现方案。阐述了减少检测盲区的途径及检测探头的模块化设计。实验测试表明:该漏磁检测探头具有检测盲区小、探头芯柔性化、模块化的特征和良好的试用效果。     

基于矩形线圈水平分量磁场分析的脉冲漏磁检测研究

针对铁磁性材料金属的缺陷检测,提出了一种基于矩形线圈水平分量磁场分析的检测方法.在涡流和漏磁理论基础上,建立了矩形激励线圈检测仿真模型.仿真表明:矩形线圈的下方水平磁场平整,当线圈轴线与缺陷方向垂直时,线圈底部水平分量的磁场与缺陷形成90°夹角.在铁磁性金属材料中,铁和空气介质处相对磁导率不一致导致磁场的偏转,产生了较强的漏磁场.在非铁磁性金属中,磁感线在缺陷处分布较为平滑,并不存在漏磁现象.搭建了检测平台,并分别在缺陷边缘和上部放置了Hall和GMR巨磁阻传感器进行检测.实验结果表明:在铁板表面,z分量磁场是涡流场和漏磁场的矢量叠加,磁场强,但与缺陷深度并没有线性关系;x分量磁场是单一的漏磁场,与缺陷深度存在线性关系,可以对缺陷进行定量分析.