鐵磁材料廣泛應用于國民經(jīng)濟各個領域,在壓力或環(huán)境等因素作用下,材料會產(chǎn)生缺陷。然而,材料缺陷會對國民經(jīng)濟造成重大損失。因此,無損檢測具有重要的現(xiàn)實意義。在無損檢測的各個方法中,漏磁檢測因為靈敏、可靠、迅速、低廉等優(yōu)勢而被廣泛采用。漏磁檢測問題又可以分解成正演問題和反演問題兩大類別,其中正演問題是反演問題的基礎,所以快速準確的正演模型可以為漏磁反演奠定良好的基礎。首先,本文介紹了插值計算的基本原理,并詳細介紹了將源區(qū)劃分為若干積分單元,把每個單元看作是一個磁偶極子模型,計算其在場點產(chǎn)生的漏磁場,累積積分所有單元產(chǎn)生的漏磁場效應,即可推導出磁偶極子正演模型。借助于COMSOL有限元仿真軟件,驗證了該正演模型對識別單個缺陷、多個缺陷的有效性。其次,采用奇異值分解磁偶極子正演模型系數(shù)矩陣的方法,求解出反演方程滿足最小二乘問題的最小范數(shù)解,使得總體誤差達到最小,從而推導出奇異值分解反演模型。本文利用不同形狀、大小的單個、多個缺陷驗證了該反演算法的正確性。最后,基于反演方程的構(gòu)成,采用控制變量法,探究剖分尺寸、量測數(shù)目、數(shù)據(jù)位置以及提離高度等因素對反演準確度的影響,以便反演效果達到最佳�？紤]到源區(qū)... 

【文章來源】：華北電力大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１漏磁檢測基本原理??２??

華北電力大學碩士學位論文??漏磁檢測基本原理如圖１－１所示，其成立前提是鐵磁材料的高導磁性能。鐵磁??材料被外加磁場磁化后，內(nèi)部材料連續(xù)均勻的時候，磁通全部通過高導磁率的鐵磁??材料構(gòu)成回路，此時空氣中幾乎沒有漏磁場。材料內(nèi)部存在缺陷時，缺陷部位的材??質(zhì)由高導磁率的鐵磁材料變成低導磁率的空氣，磁力線優(yōu)先從缺陷下方鐵磁材料通??過，構(gòu)成回路；缺陷下方材料飽和后，剩余磁力線通過缺陷上方空氣構(gòu)成回路，形??成漏磁場。通過檢測試件近表面處磁場分布情況即可判斷出有無缺陷存在。??以截面為Ｓ的鐵磁材料為例，假設缺陷位于材料上方且面積為Ｓａ，則剩余鐵磁??材料面積為Ｓ－Ｓａ，截面示意圖如圖１－２所示。圖１－３中，曲線１表示磁導率＾和磁場??強度Ｈ的關系曲線，曲線２表示磁感應強度Ｂ和磁場強度Ｈ的關系曲線。??缺陷部位???材料截面??圖１－２鐵磁材料缺陷截面７Ｋ意圖??■??Ｈ??圖１－３磁特性曲線??假設磁化場是磁場強度為Ｈ的均勻磁場

華北電力大學碩士學位論文??漏磁檢測基本原理如圖１－１所示，其成立前提是鐵磁材料的高導磁性能。鐵磁??材料被外加磁場磁化后，內(nèi)部材料連續(xù)均勻的時候，磁通全部通過高導磁率的鐵磁??材料構(gòu)成回路，此時空氣中幾乎沒有漏磁場。材料內(nèi)部存在缺陷時，缺陷部位的材??質(zhì)由高導磁率的鐵磁材料變成低導磁率的空氣，磁力線優(yōu)先從缺陷下方鐵磁材料通??過，構(gòu)成回路；缺陷下方材料飽和后，剩余磁力線通過缺陷上方空氣構(gòu)成回路，形??成漏磁場。通過檢測試件近表面處磁場分布情況即可判斷出有無缺陷存在。??以截面為Ｓ的鐵磁材料為例，假設缺陷位于材料上方且面積為Ｓａ，則剩余鐵磁??材料面積為Ｓ－Ｓａ，截面示意圖如圖１－２所示。圖１－３中，曲線１表示磁導率＾和磁場??強度Ｈ的關系曲線，曲線２表示磁感應強度Ｂ和磁場強度Ｈ的關系曲線。??缺陷部位???材料截面??圖１－２鐵磁材料缺陷截面７Ｋ意圖??■??Ｈ??圖１－３磁特性曲線??假設磁化場是磁場強度為Ｈ的均勻磁場

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于電磁超聲導波的鋁板裂紋缺陷檢測方法[J]. 楊理踐,邢燕好,張佳,高松巍.  儀器儀表學報. 2018(04)
[2]基于PSO-LS-SVM的儲罐底板缺陷量化方法研究[J]. 程迪,黃松嶺,趙偉,王珅.  電測與儀表. 2018(04)
[3]表面缺陷的方向性對漏磁場分布的影響[J]. 吳德會,劉志天,王曉紅,蘇令鋅.  物理學報. 2017(04)
[4]基于引力搜索算法的漏磁缺陷重構(gòu)[J]. 韓文花,王建,汪勝兵,吳正陽,王平.  火力與指揮控制. 2016(07)
[5]基于優(yōu)化RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的管道缺陷量化分析方法[J]. 朱紅秀,劉歡,李宏遠,黃松嶺,蘇志毅.  儀表技術(shù)與傳感器. 2016(02)
[6]基于布谷鳥搜索算法的漏磁反演方法研究[J]. 韓文花,徐俊,沈曉暉,吳正陽,王平,楊平.  應用基礎與工程科學學報. 2015(06)
[7]缺陷漏磁場磁偶極子模型的若干解析解[J]. 時朋朋.  無損檢測. 2015(03)
[8]罐底板缺陷漏磁場三維有限元分析[J]. 溫興柔,趙力偉.  油氣儲運. 2015(07)
[9]自學習粒子群與梯度下降混雜的漏磁反演方法[J]. 韓文花,徐俊,沈曉暉,吳正陽.  火力與指揮控制. 2015(01)
[10]基于改進共軛梯度理論神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)化算法研究[J]. 邢曉敏,商國敬.  電測與儀表. 2014(19)

碩士論文
[1]基于電磁超聲的管道缺陷檢測技術(shù)研究[D]. 鐘光彬.電子科技大學 2017
[2]基于小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡的管道漏磁信號處理[D]. 胡浪濤.合肥工業(yè)大學 2007
[3]金屬基多層板厚電渦流動態(tài)檢測技術(shù)與系統(tǒng)研究[D]. 蔡清華.浙江大學 2006



本文編號：3586551