無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)技術(shù)的研究
本文關(guān)鍵詞:無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)技術(shù)的研究
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【摘要】:無(wú)縫鋼管在管道輸送、機(jī)械制造以及大型場(chǎng)館建設(shè)等方面應(yīng)用廣泛,在工業(yè)上有著舉足輕重的地位。無(wú)縫鋼管上任何潛在的缺陷都有可能引起事故的發(fā)生。為了不損壞無(wú)縫鋼管的使用性能,無(wú)縫鋼管主要通過(guò)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行探傷。相對(duì)于其他無(wú)損檢測(cè)技術(shù),漏磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在無(wú)縫鋼管的檢測(cè)應(yīng)用上有著很多的優(yōu)勢(shì),本文對(duì)無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)技術(shù)展開(kāi)研究,具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)在無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)了無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)方案以及磁化方式。同時(shí),針對(duì)工廠的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)了無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)線布局以及檢測(cè)流程。(2)設(shè)計(jì)了無(wú)縫鋼管漏磁信號(hào)處理系統(tǒng),包括磁敏傳感器的選擇,漏磁信號(hào)預(yù)處理電路設(shè)計(jì),漏磁信號(hào)去噪模塊設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)壓縮模塊設(shè)計(jì)以及外設(shè)通信模塊設(shè)計(jì),并對(duì)漏磁信號(hào)特征提取以及缺陷識(shí)別方法進(jìn)行了研究。同時(shí),設(shè)計(jì)了無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)系統(tǒng)的上下料模塊、柔性磁化模塊、退磁模塊以及缺陷標(biāo)記模塊。(3)利用ANSYS電磁場(chǎng)二維仿真驗(yàn)證了漏磁檢測(cè)原理。為了更準(zhǔn)確地反映漏磁場(chǎng)的實(shí)際情況,利用ANSYS三維電磁場(chǎng)仿真對(duì)無(wú)縫鋼管缺陷漏磁場(chǎng)展開(kāi)研究;诜抡娼Y(jié)果,分析了無(wú)缺陷情況和有缺陷情況下無(wú)縫鋼管周?chē)S漏磁場(chǎng)的分布規(guī)律,并研究了缺陷尺寸、磁化電流強(qiáng)度以及傳感器提離值對(duì)漏磁場(chǎng)的影響情況。(4)分析了無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)端部檢測(cè)盲區(qū)產(chǎn)生的原因,并設(shè)計(jì)了無(wú)縫鋼管端部無(wú)檢測(cè)盲區(qū)漏磁檢測(cè)裝置和檢測(cè)線布局。通過(guò)ANSYS仿真驗(yàn)證了添加引體可以達(dá)到消除端部檢測(cè)盲區(qū)的效果。最后研究了改變引體磁導(dǎo)率對(duì)端部檢測(cè)效果的影響,得到了一些規(guī)律。論文部分研究成果在公司現(xiàn)場(chǎng)得到了實(shí)際應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】:無(wú)縫鋼管 漏磁檢測(cè) 漏磁信號(hào)處理 電磁場(chǎng)仿真 端部檢測(cè)盲區(qū)
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TG115.284
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-12
- 第一章 緒論12-19
- 1.1 引言12
- 1.2 課題來(lái)源和研究意義12-13
- 1.3 漏磁檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用13-14
- 1.4 無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
- 1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀14-16
- 1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
- 1.5 本文的研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排17-19
- 第二章 無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)19-27
- 2.1 引言19
- 2.2 無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)系統(tǒng)功能需求分析19-20
- 2.3 無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)方案的設(shè)計(jì)20-21
- 2.4 無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)磁化方式設(shè)計(jì)21-23
- 2.4.1 磁場(chǎng)源的選擇21-22
- 2.4.2 磁路的設(shè)計(jì)22-23
- 2.5 無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)線的布局設(shè)計(jì)23-24
- 2.6 無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)流程設(shè)計(jì)24-26
- 2.7 本章小結(jié)26-27
- 第三章 無(wú)縫鋼管漏磁信號(hào)處理系統(tǒng)及相關(guān)模塊設(shè)計(jì)27-41
- 3.1 引言27
- 3.2 漏磁信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)27-35
- 3.2.1 磁敏傳感器的選擇27-29
- 3.2.2 漏磁信號(hào)預(yù)處理電路的設(shè)計(jì)29-30
- 3.2.3 基于DSP技術(shù)和小波技術(shù)的漏磁信號(hào)去噪30-33
- 3.2.4 基于DSP技術(shù)和小波技術(shù)的漏磁信號(hào)壓縮33-34
- 3.2.5 漏磁信號(hào)特征提取以及缺陷識(shí)別34-35
- 3.2.6 外設(shè)通信模塊的設(shè)計(jì)35
- 3.3 無(wú)縫鋼管上下料模塊的設(shè)計(jì)35-38
- 3.4 柔性磁化模塊的設(shè)計(jì)38-39
- 3.5 退磁模塊的設(shè)計(jì)39-40
- 3.6 缺陷標(biāo)記模塊的設(shè)計(jì)40
- 3.7 本章小結(jié)40-41
- 第四章 無(wú)縫鋼管漏磁場(chǎng)有限元仿真與分析41-55
- 4.1 引言41
- 4.2 漏磁場(chǎng)有限元分析概述41-43
- 4.2.1 有限元法在漏磁場(chǎng)分析中的應(yīng)用41
- 4.2.2 電磁場(chǎng)有限元分析原理41-43
- 4.3 漏磁檢測(cè)二維電磁場(chǎng)仿真43-44
- 4.3.1 二維仿真模型的建立43
- 4.3.2 單元選擇和材料定義43
- 4.3.3 網(wǎng)格劃分和求解43-44
- 4.3.4 二維電磁場(chǎng)仿真結(jié)果分析44
- 4.4 無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)三維電磁場(chǎng)有限元仿真44-47
- 4.4.1 三維仿真模型的建立44-45
- 4.4.2 單元選擇和材料定義45-46
- 4.4.3 網(wǎng)格劃分和邊界條件施加46-47
- 4.4.4 模型求解47
- 4.5 無(wú)縫鋼管三維漏磁場(chǎng)仿真結(jié)果分析47-53
- 4.5.1 無(wú)缺陷無(wú)縫鋼管周?chē)鸥袘?yīng)分布情況47-48
- 4.5.2 有缺陷無(wú)縫鋼管漏磁場(chǎng)三維分量分布情況48-50
- 4.5.3 缺陷幾何參數(shù)對(duì)漏磁場(chǎng)的影響50-52
- 4.5.4 電流強(qiáng)度對(duì)漏磁場(chǎng)的影響52-53
- 4.5.5 提離值對(duì)漏磁場(chǎng)的影響53
- 4.6 本章小結(jié)53-55
- 第五章 無(wú)縫鋼管漏磁檢測(cè)端部檢測(cè)技術(shù)的研究55-65
- 5.1 引言55
- 5.2 漏磁檢測(cè)端部盲區(qū)產(chǎn)生的原因分析及現(xiàn)有解決方法55-56
- 5.3 漏磁檢測(cè)端部盲區(qū)消除新方法的設(shè)計(jì)56-58
- 5.4 無(wú)縫鋼管端部無(wú)盲區(qū)漏磁檢測(cè)裝置關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)58-61
- 5.4.1 鋼管引體軸向驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)58-59
- 5.4.2 鋼管引體徑向驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)59
- 5.4.3 鋼管夾持機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)59-60
- 5.4.4 探頭架的設(shè)計(jì)60-61
- 5.4.5 探頭殼的設(shè)計(jì)61
- 5.5 裝置可行性的仿真驗(yàn)證61-62
- 5.6 引體磁導(dǎo)率對(duì)端部檢測(cè)效果的影響62-64
- 5.7 本章小結(jié)64-65
- 第六章 總結(jié)與展望65-67
- 6.1 總結(jié)65
- 6.2 展望65-67
- 參考文獻(xiàn)67-71
- 致謝71-72
- 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72
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