本文關(guān)鍵詞：基于渦流技術(shù)的鋼板表面缺陷檢測系統(tǒng)研究

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【摘要】：近年來,我國鋼材生產(chǎn)量日益增長,2016年全年產(chǎn)量達到11.38億噸。鋼材被廣泛應(yīng)用到國民生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。隨著石油、天然氣使用量的增加,油氣管道領(lǐng)域?qū)︿摬牡男枨罅恐鹉晟仙�。管道表面質(zhì)量是檢驗管道合格的重要標準之一,管道在制造及使用過程中可能會產(chǎn)生氣泡、裂紋、腐蝕等缺陷,直接影響到油氣管道的安全運行,造成不必要的經(jīng)濟損失,因此管道表面質(zhì)量檢測至關(guān)重要。本文針對油氣管道內(nèi)壁缺陷檢測,提出了使用渦流效應(yīng)的管道內(nèi)檢測方法,渦流檢測技術(shù)作為無損檢測的一種重要方法,憑借著其對試件表面缺陷的測量靈敏度高,響應(yīng)速度快等優(yōu)點,已被廣泛應(yīng)用到油氣管道的無損檢測當中。針對管道內(nèi)壁缺陷內(nèi)檢測的問題,本文以鋼板為研究對象,模擬管道內(nèi)壁缺陷,采用電橋式渦流檢測技術(shù)實現(xiàn)管道內(nèi)壁缺陷的檢測與識別,優(yōu)化了渦流檢測傳感器,采用橋式渦流傳感器,提高了檢測精度。利用COMSOL仿真軟件建立了渦流檢測傳感器及待測鋼板和缺陷的等效模型,用有限元仿真技術(shù)分析了影響鋼板中磁感應(yīng)強度及感應(yīng)電流密度分布的關(guān)鍵因素,仿真過程中,通過改變傳感器尺寸、激勵頻率及檢測傳感器離鋼板之間距離,得到鋼板表面磁感應(yīng)強度及感應(yīng)電流密度的變化規(guī)律。根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化了渦流檢測傳感器,制作了渦流檢測系統(tǒng)裝置,檢測系統(tǒng)主要包括激勵源電路、放大電路、橋式渦流傳感器電路、差分放大電路以及有效值檢波電路。通過檢測鋼板表面不同缺陷類型及改變渦流檢測傳感器提離值來分析渦流檢測裝置輸出信號,采用與標準缺陷信號的當量對比法,實現(xiàn)了對管道內(nèi)壁缺陷識別問題。利用渦流檢測系統(tǒng)對鋼板表面的孔蝕、裂紋缺陷及管道表面裂紋缺陷進行檢測,并對比檢測傳感器在不同提離值下的輸出信號。實驗結(jié)果表明:激勵頻率越高渦流滲透深度越低,激勵頻率相同時,隨著孔蝕或裂紋缺陷深度的增加,檢測信號的幅值明顯提升。系統(tǒng)最小能分辨直徑為2mm、深1mm的缺陷信號,在檢測傳感器提離值為4mm時依然能清晰檢測出鋼板表面缺陷,能實現(xiàn)對缺陷信號的非接觸測量。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TH878;TP212

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