高速漏磁检测中钢轨磁i化强度的研究

对钢轨裂纹进行高速漏磁巡检时，钢轨的磁化强度直接影响缺陷漏磁场的产生及检测灵敏度。研究了巡检速度、励磁激励和磁轭磁极距被测钢轧的距离（提离）三个因素对钢轨材料磁化强度的影响。通过分析缺陷漏磁检测信号的幅值、检测磁路空气隙处的磁场强度、钢轨材料的磁导率变化得出：巡检速度在2～55m／s范围内时，巡检速度提高，有利于提高高速漏磁裂纹检测的灵敏度；同时，励磁激励电压增加和提离减小都将有利于钢轨材料的磁化强度，从而有利于提高高速漏磁裂纹检测的灵敏度。．     

三轴漏磁缺陷检测技术

针对轴向裂纹等管道缺陷类型的检测,基于漏磁检测原理,研究了三轴漏磁管道缺陷检测技术.通过对缺陷漏磁矢量场的研究,将漏磁场分为轴向、径向和周向三个分量.利用ANSYS仿真软件,建立励磁系统模型,仿真出三维磁场磁通密度矢量分布图,模拟缺陷漏磁场分布.研制实验平台,采用霍尔传感器制成三轴漏磁检测探头,检测出漏磁场三个方向的漏磁信号.结果表明,三轴漏磁缺陷检测技术可以反映较多缺陷信息,有助于检测特殊类型缺陷.     

储罐角焊缝裂纹漏磁检测有限元分析

针对石油石化行业中的储罐角焊缝不易检测的特点,使用漏磁检测技术对储罐角焊缝裂纹进行检测。应用有限元软件建立了角焊缝裂纹缺陷的分析模型,得到了角焊缝裂纹缺陷漏磁场的空间分布,提取出了角焊缝裂纹缺陷的漏磁信号,分析了角焊缝裂纹缺陷影响漏磁信号的因素;在此基础上对储罐角焊缝裂纹缺陷进行了漏磁检测试验,对得到的漏磁信号进行分析,分析结果与有限元分析提取的漏磁信号结果相符,证明了所建立的检测系统的可行性与有效性。     

利用磁屏蔽效应改善钻杆漏磁检测信号信噪比

为了高效率地检测油田钻杆,设计了磁屏蔽器,电磁有限元分析表明,有磁屏蔽器存在时,钻杆漏磁信号将明显集中于缺陷附近,且永磁体元件之间通过空气介质耦合的背景磁通会大大降低。钻杆实物漏磁测试证实了这一分析结果,配有磁屏蔽器的探头可明显提高漏磁信号信噪比,有利于提高缺陷漏磁识别率。     

管道补板漏磁检测信号的研究

根据漏磁检测的原理,研究了漏磁检测有限元动态分析理论的计算公式,建立了有限元动态仿真模型,从有限元分析和试验研究的角度对管道缺陷及补板的漏磁场分布特征进行研究。在有限元分析模型中,分别从管道的径向和轴向研究了缺陷漏磁场和管道补板漏磁场的分布,并绘制了漏磁场分布曲线。搭建了管道漏磁内检测试验平台,对不同尺寸人工缺陷和补板漏磁场的径向分布特征进行了研究。仿真分析和试验结果表明,虽然在漏磁检测过程中,管道补板的漏磁场与缺陷漏磁场的分布规律相似,容易造成混淆,但可以通过正负峰值出现的顺序来判定缺陷与补板产生的漏磁信号。     

漏磁检测技术及发展现状研究

介绍漏磁无损检测技术原理及特点；磁化强度、裂纹宽深度和埋深深度、捉离高度等因素对缺陷漏磁场的影响；磁化方法和漏磁场的信号处理技术。简述了目前我国及部分国外漏磁元损检测技术的应用和设备概况，以及该项技术的今后发展趋势。     

加热炉翅片管漏磁内检测仿真分析与实验研究

翅片管广泛应用于加热炉等石化装备中,由于其外表面翅片结构限制,外部检测方法不再适用。本文将漏磁内检测技术应用于翅片管检测。首先建立翅片管漏磁内检测三维有限元模型,得到翅片管的磁化强度、背景磁场及漏磁场分布规律,研究其检测灵敏度。然后搭建实验台,对仿真分析结果进行验证。结果表明,仿真分析结果和实验结果基本吻合,可为漏磁内检测应用于翅片管检测提供参考。     

钻杆漏磁检测励磁装置3D磁场的仿真模拟

漏磁检测技术被认为是一种高效率的无损检测方法,已被广泛应用于油田钻杆的检测中。利用ANSYS软件建立完整的励磁装置组合3D模型,通过分析计算实现钻杆在完整励磁装置组合下的磁场展示,可以代替物理实体试验,极大地提高了分析效率,减少了分析成本,达到了预期的要求,为钻杆励磁装置及钻杆的漏磁检测提供了理论依据。     

基于有限元分析的压力管道外漏磁检测

针对石油化工行业中压力管道的运行特点,根据漏磁检测原理开展了管道外漏磁检测。首先利用有限元分析软件建立了双励磁结构管道外漏磁检测模型,得到了半球形缺陷漏磁场的空间分布特性。然后研究了缺陷体积、管道壁厚、气隙厚度、两磁化结构张开角度等因素对缺陷漏磁信号的影响规律,并进行了试验验证。试验结果与仿真结果均表明,缺陷漏磁场磁通密度随缺陷体积的增大而增大,随管道壁厚和气隙厚度的增加而减小;缺陷漏磁场磁通密度轴向分量随着磁化装置张开角度的增加而变小。试验所用的漏磁检测装置能够有效地识别半球形缺陷,并能够对半球形缺陷进行量化和定位。     

有限元方法在管道外漏磁检测中的应用

管道漏磁检测及其缺陷漏磁场的仿真技术研究具有十分重要的意义。在对各种漏磁场计算方法进行比较之后,选择了有限元法作为主要研究工具。叙述了漏磁检测的基本原理,介绍了漏磁管道检测装置的工作原理和基本结构,建立了管道漏磁检测中缺陷漏磁场计算的三维有限元模型,并以此为基础分别研究了缺陷漏磁信号特点、缺陷的几何尺寸与漏磁信号的关系、以及材料壁厚等对漏磁信号的影响等问题。通过对多磁化单元结构进行有限元模拟和试验仿真,发现多个磁化单元会造成磁场的叠加,磁化单元数量的增加会使缺陷处漏磁场增强,并且中间磁化单位的增加量要大于两侧。缺陷的几何尺寸影响漏磁场的分布,在一定缺陷直径范围内,缺陷深度与漏磁场信号强度呈近似线性关系。无论被测管道壁厚如何变化,相同几何参数的缺陷漏磁场轴向分量变化趋势仍然相同。适当选取提离值,将有助于获得良好的漏磁场信号。     

浅析钢管涡流探伤之相位分辨

钢管涡流探伤中,为克服铁磁性金属磁导率对探伤的影响,需要对钢管进行饱和磁化。在实际检测中有时会出现缺陷信号的相位无法分辨的问题。理论分析及试验表明,磁化导致存在涡流效应以及漏磁效应两种机理。当磁化强度过饱和时,漏磁效应强于涡流效应,由于缺陷的漏磁信号不含有相位信息,使得缺陷信号相位无法分辨;当磁化强度合适时,涡流效应占主导地位,这时检测结果阻抗平面图上的各缺陷信号的形式与非铁磁性涡流探伤结果类似,缺陷相位分辨清楚。     

基于单线圈斜向磁化的钢管漏磁检测方法

针对目前钢管纵、横向缺陷采用漏磁方法分开检测的不足,依据单线圈磁场特性,提出并分析了基于同轴单线圈、斜置单线圈、辅以聚磁器的斜置单线圈和辅以聚磁器的同轴单线圈的四种钢管磁化方法。得出了单线圈斜置是钢管产生斜向磁化的必要条件,聚磁器能增强斜向磁场的结论。在此结论基础上建立了基于斜向磁化的,可同时检测出纵、横向缺陷的钢管漏磁检测方法。     

直流线圈励磁的有限元分析计算

直流线圈励磁是管杆漏磁检测中一种最常用的磁化方法。采用有限元方法分析了直流线圈励磁的基本特性，计算出了线圈尺寸、安匝数和增加聚磁板后对管道有效磁化能力的影响，对比分析了多种不同磁化方式的磁化效果，并绘出了各自磁力线的分布图，从而总结出了缺陷漏磁场的切向分量与励磁强度和提离值之间的关系。重点说明了聚磁技术在励磁器设计中的重要性和有效性。分析结果为管杆漏磁检测中直流线圈磁化器的设计提供了有力的依据。     

钢管涡流探伤中缺陷信号的相位分辨

钢管在涡流探伤中,过饱和磁化时会出现内外壁缺陷信号相位无法分辨的问题。理论分析及试验表明,钢管涡流探伤存在涡流效应及漏磁效应两种机理,钢管过饱和磁化时由于漏磁效应强于涡流效应,使得缺陷信号相位无法分辨。为使内外壁缺陷信号的相位正常区分,应控制钢管磁化至饱和磁化强度的60%~70%。     

抽油杆交流漏磁检测方法与装置研究

基于交流漏磁检测原理,采用穿过式线圈对抽油杆进行交变励磁,实现对其表面上多种类型缺陷的无损检测。实验结果表明,缺陷深度、激励磁场强度和提离值等参数对检测信号幅值产生较大的影响,并对各种参数产生的影响进行了分析。穿过式线圈磁化实现抽油杆全周向交流漏磁检测,其检测的灵敏度较高,可以对腐蚀产生的微小麻点进行评价,能实施对含腐蚀性环境下的抽油杆探伤。     

Modeling of the yoke-magnetization in MFL-testing by finite elements

The yoke-magnetization is very popular in magnetic particle testing of welds. The detectability of a flaw by using this method largely depends on the magnetic flux density passing through a specimen to be examined or on the intensity of magnetic field acting in/on the specimen. In Japan inspectors have to check and confirm the appropriate magnetizing situation of the specimen by using an A-type standard test specimen specified in the standard JIS G 0565-1992. The development of indications by magnetic particles on the standard specimen is influenced by the air gap between the standard specimen and the specimen surface to be examined. Since the height and breadth of an artificial flaw in the standard specimen also influence the leakage of the magnetic flux density from the flaw, the information about the magnetizing situation is complex.In this paper we first identify influences of some factors on the magnetic leakage flux density from an artificial flaw in the standard specimen by using FEM modeling. Since the check with the standard specimen gives not a unique information to the magnetization state we investigate the technique, in which intensity of magnetic field acting on the specimen surface is used to characterize the magnetization. A finite element approach is applied to model the magnetization situation. The effectiveness of the modeling is confirmed by an experiment.     

漏磁二维检测的试验研究

传统的漏磁检测是经磁化后测量试样表面漏磁场的垂直分量再对拾取的信号量进行分析研究的方法,然而这种仅通过单一垂直分量特性来判定缺陷的方法易出现漏检、误判。针对该方法的不足,本研究采用了一种在测量漏磁场垂直分量的同时又提取并分析水平分量特性的二维检测方法,考虑到水平分量易受干扰信号影响,运用了矢量合成法提取水平分量,通过联合利用漏磁场的垂直分量存在过零点和水平分量具有最大值特性的方法来判断缺陷,并选取多种标准与自然试样进行试验研究。试验结果表明：采用漏磁二维检测可有效实施铁磁构件的缺陷检测,提高检测可靠性,可望有很好的实际工程应用前景。     

基于Ansoft软件的钢管漏磁检测三维有限元仿真研究

介绍了钢管漏磁检测技术原理,利用三维电磁场有限元分析软件Ansoft实现了钢管缺陷漏磁场的仿真计算。根据实测的钢管磁化曲线,确定了励磁线圈的工作电流和测量元件的提离值,获得了最佳的信噪比。采用网格自适应剖分和自定义剖分相结合的方法解决了检测区域磁场解的收敛性问题,保证了计算的准确性。该研究可用于漏磁检测中缺陷的定位和定量识别。     

Composite magnetic flux leakage detection method for pipelines using alternating magnetic field excitation

Pipelines are an important transportation medium for petroleum and chemical products, but defects in the pipelines can present hidden dangers and affect the safe operation of the pipeline. The traditional pipeline magnetic flux leakage (MFL) scanning technique generally adopts the axial magnetization mode, which has increased the difficulty in detection and the possibility of missed detection of axial cracks. In this paper, a new composite MFL method using alternating magnetic field excitation is proposed for the detection of cracks in pipelines. The alternating magnetic field is first superimposed on the MFL magnetization field, which will form a parallel eddy current field perpendicular to the magnetization direction in the pipeline wall. The defects in the pipeline not only cause the flux leakage of the magnetization field, but also lead to the disturbance of the circumferential eddy current field. The disturbance signals can be picked up through a secondary induced magnetic field. Because the magnetic field and the eddy current field are orthogonal, the presented method can implement synchronous detection in two orthogonal directions to avoid missed detection caused by the crack orientation. A series of physical experiments are carried out in this paper. The results show that two orthogonal detection signals can be separated by a simple low pass filter. Therefore, with only one scan, the new detector can obtain the defect characteristics in the axial and circumferential directions to overcome the blind spot problem seen in traditional MFL detectors.