脈沖渦流檢測因具有低功耗、響應(yīng)頻譜寬、對不同深度缺陷具有較高靈敏度等特點(diǎn)而愈發(fā)受到重視。然而當(dāng)前多數(shù)套管檢測研究均使用電流源作為激勵,由于激發(fā)線圈存在自感,其在電流脈沖激勵信號的上升和下降沿將產(chǎn)生一個極大的反向瞬時感應(yīng)電壓。因此在這類研究中,對電流源激勵的功率和穩(wěn)定性提出了極高的要求。為解決電流型脈沖激勵的上述問題,給出一種電壓型脈沖激勵套管渦流檢測方法并推導(dǎo)了其時域解析解。首先,分析了激發(fā)線圈自感及套管渦流對激勵電流的影響。然后,使用了更為準(zhǔn)確的脈沖激勵函數(shù)進(jìn)行解析計(jì)算,并通過磁場疊加推導(dǎo)了激勵、渦流磁場在接收線圈中的時域感應(yīng)電壓解析解。實(shí)驗(yàn)表明,得出的解析計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)電流、感應(yīng)電壓的相對誤差分別為2.9%和9.6%,提升了理論數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

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【部分圖文】：

圖1PECT鐵磁性管道檢測模型

分別代表激勵線圈和接收線圈的內(nèi)外半徑,兩個線圈間的中心距離用d表示,且線圈與套管同軸。l和l2分別為線圈的長度。在本文中共劃分4個區(qū)域,分別為區(qū)域1:0<ρ≤re1,區(qū)域2:re2<ρ≤r1,區(qū)域3:r1<ρ≤r2和區(qū)域4:r2<ρ。由于接收線圈位于套管內(nèi)部,因此本文主要研究位于....

圖2理想脈沖激勵與實(shí)際脈沖激勵信號

式中:T為脈沖激勵的周期;ωn為第n個諧波信號的頻率且ωn=nω0,ω0=2π/T為基頻。表示為:={cos(ωnτ)-cos[ωn(τ-γ)]}/ωn2(43)對式(42)進(jìn)行傅里葉變換,則可得感應(yīng)電壓的頻域表達(dá)式為:

圖3實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

本節(jié)將使用提出的電壓型脈沖渦流進(jìn)行套管檢測,并驗(yàn)證所構(gòu)建的解析解。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖3所示,其中,激發(fā)線圈的匝數(shù)為3151匝,內(nèi)半徑和外半徑分別為17mm和25mm,長度為100mm。接收線圈共兩個且分別位于區(qū)域1和區(qū)域2,在驗(yàn)證不同區(qū)域的時域解析解時,使用對應(yīng)區(qū)域的接受線圈。....

圖4激勵線圈中的電流

表1諧波數(shù)對計(jì)算結(jié)果的影響Table1TheInfluenceofharmonicnumberontheoreticalresults諧波數(shù)101520305070相對誤差%51.330.315.89.98.78.6t40/s6....

本文編號：3900821