收藏本站
《西南石油大学》 2016年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

储罐爬壁机器人罐壁缺陷漏磁检测磁特性研究

李亚梅  
【摘要】:储罐作为石化行业最常见的设备,罐内介质易燃、易爆、易腐蚀,加上罐内压力和外界环境等因素的共同作用,储罐罐壁极易产生各种缺陷,最终危害生命财产安全。为保证储罐的安全运行,储罐需定期检修和清理。而传统的人工方法存在诸多缺点,自动化检测仪器必将代替人工。为此,本文以立式圆筒形储罐为研究对象,设计了一种可调式的储罐罐壁缺陷漏磁检测爬壁机器人。容积大于1000m3的圆筒形储罐采用了阶梯形变截面罐壁,而不同壁厚所需的磁化程度是不同的。本文以容积500~3000m3的圆筒形储罐为对象,将漏磁检测爬壁机器人的磁化机构设计成可调式,以适用于不同壁厚储罐罐壁缺陷的漏磁检测,并总结该磁化机构激发的缺陷漏磁场特征规律,以供缺陷的识别。论文主要包括爬壁机器人的方案设计、机械设计、磁路设计;结合理论与仿真,从静态动态两个方向研究可调式磁化机构的缺陷漏磁检测磁特性;完成样机实验。一、通过分析储罐特点和检测需求,提出设计指标,选择吸附方式、行走方式、检测方式,并着重论述实现磁化、吸附、行走和漏磁检测的结构设计。其中,爬壁机器人的可调式磁化机构须实现一定厚度范围内的罐壁漏磁检测。二、从理论上论述了缺陷漏磁场的形成和特点,以及漏磁检测的原理。漏磁场理论主要包括解析分析、数值分析和福斯特理论。通过理论的分析,为漏磁检测磁特性的仿真分析与实验验证提供了判断依据。三、提出速度对漏磁检测的影响,再通过电磁仿真软件Ansoft分析了低速漏磁检测结果。并模拟分析了信号拾取的影响因素、缺陷的静态检测和动态检测结果,得到了本文所设计的漏磁检测机构的特性总结。四、由样机做出相应的验证实验,包括磁化机构的磁化效果实验,以及缺陷的漏磁检测实验。仿真结果与实验呈现一致的漏磁场规律与磁特性,实验表明:样机可以磁化一定厚度范围的罐壁,并检测到所有内侧缺陷和部分外侧缺陷。
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TE65;TQ053.2;TP242

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨理践;袁希平;高松巍;;输气管道漏磁内检测的速度效应分析[J];管道技术与设备;2013年05期
2 吴龙平;明斐卿;罗丽华;杨忠惠;王旭洲;;国内外大型储罐的设计标准对比[J];油气储运;2010年12期
3 吴德会;黄松岭;赵伟;辛君君;;油气长输管道裂纹漏磁检测的瞬态仿真分析[J];石油学报;2009年01期
4 丁劲锋;王瑞;;油管螺纹漏磁检测探头的设计[J];无损检测;2008年09期
5 王兴彤;;钢制储油罐腐蚀分析及防护修复[J];科技信息(科学教研);2008年22期
6 付宜利;李志海;;爬壁机器人的研究进展[J];机械设计;2008年04期
7 陈忠明;付元杰;赵盈国;苏红霞;;超声波自动爬壁系统在大型储罐壁厚检测中的应用[J];无损检测;2007年11期
8 戴光;徒芸;杨志军;;基于三维有限元动态模拟圆柱形表面腐蚀缺陷漏磁场[J];无损检测;2007年01期
9 王菁辉;杨清泉;;油罐外部腐蚀及防护技术[J];石油化工腐蚀与防护;2005年06期
10 唐东林;陈才和;崔宇明;宁春梅;何仕刚;;海底管道缺陷在线智能检测机器人[J];传感技术学报;2005年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 庞娜;赵启林;芮挺;朱斌;;基于机器视觉的桥梁检测技术现状及发展[J];现代交通技术;2015年06期
2 邓骏;;风城油田SAGD开发循环预热阶段除油沉降罐的工艺设计[J];新疆石油科技;2015年04期
3 吴德会;李雪松;黄一民;杨秀淼;刘志天;;利用局部磁滞回线特性的无损检测新方法[J];仪器仪表学报;2015年10期
4 伍剑波;王杰;康宜华;孙燕华;;感生磁场对高速运动钢管磁化的影响机理[J];机械工程学报;2015年18期
5 唐东林;袁晓红;赵江;王斌;申鹏飞;任杰;陈昂;;管道内腐蚀缺陷超声在线检测机器人设计[J];测控技术;2015年07期
6 李亚梅;唐东林;赖欣;贾品源;蒋瑾;;储罐罐壁缺陷检测爬壁机器人吸附机构的磁场分析[J];磁性材料及器件;2015年04期
7 刘瑛;陈贤雷;郝华东;郑国祥;施浩磊;许玉亮;;大容量径向偏差测量机器人装置的研制与应用[J];油气储运;2015年09期
8 任福华;张海川;李宗学;;基于Arduino Mage处理器的吸盘式爬壁机器人硬件设计[J];科技展望;2015年08期
9 郭红霞;王雄;;重载爬壁吸附行走机构的设计与研究[J];控制工程;2015年02期
10 傅丹蓉;常连庚;邸强华;杨寒;肖春辉;;漏磁检测器用于海底管道的磁化研究[J];油气储运;2015年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨理践;刘刚;高松巍;张国光;;检测装置运行速度对管道漏磁检测的影响[J];化工自动化及仪表;2010年05期
2 黄辉;何仁洋;熊昌胜;张智;;漏磁检测技术在管道检测中的应用及影响因素分析[J];全面腐蚀控制;2009年08期
3 武万辉;郭勇;王同德;杨寒;;管道漏磁检测技术及应用[J];管道技术与设备;2009年02期
4 王长龙;纪凤珠;王建斌;左宪章;;油气管道漏磁检测缺陷的三维成像技术[J];石油学报;2007年05期
5 钱志源;刘仁强;赵言正;付庄;;一种壁面牵引移动式玻璃幕墙清洗机器人[J];上海交通大学学报;2006年11期
6 宋小春;黄松岭;赵伟;;天然气长输管道裂纹的无损检测方法[J];天然气工业;2006年07期
7 丁劲锋;康宜华;郝鹏程;;油管螺纹检测传感器的设计[J];仪表技术与传感器;2006年01期
8 戴光,刘延雷,杨志军,杨文明;基于有限元方法分析不同参量对裂纹漏磁场的影响[J];化工机械;2005年05期
9 汪友生,张延华;漏磁信号的有限元分析与仿真[J];计算机仿真;2005年07期
10 刘美全,徐章遂,王建斌;基于磁偶极子能级分布的缺陷反演成像[J];中国机械工程;2005年11期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘泉;陈志华;;具有良好壁面过渡能力的新型爬壁机器人动力学建模与分析[J];机床与液压;2018年23期
2 王思佳;吴珊红;李雷;;爬壁机器人技术研究现状及展望[J];科技风;2019年02期
3 商慧亮;朱子健;李成芳;郭安;;爬壁机器人在市政领域中的应用研究[J];中国市政工程;2018年06期
4 周依霖;张华;张响亮;;六轮滑动转向爬壁机器人壁面运动动力特性分析[J];机械设计与研究;2018年06期
5 吴善强;陈莉;胡素峰;郑耿峰;李孝禄;;壁面过渡爬壁机器人的设计与分析[J];煤矿机械;2018年05期
6 姜红建;高振飞;杜镇韬;王斌;;面向船舶维护和监测的爬壁机器人设计[J];机械工程师;2018年06期
7 黄伟;;仿生爬壁机器人的研究现状[J];科技风;2018年26期
8 龚雷锋;赵一亭;刘动;盛露晨;;新型组合式可转角爬壁机器人[J];物联网技术;2016年11期
9 袁晓洲;朱志强;;爬壁机器人防仰防溜研究[J];工程技术研究;2016年07期
10 姚秋平;柯文德;武春英;;永磁式油罐爬壁机器人研制[J];广东石油化工学院学报;2016年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 凌张伟;缪存坚;唐萍;杜兴吉;郭伟灿;;大型承压设备爬壁机器人研究进展[A];2017远东无损检测新技术论坛论文集[C];2017年
2 孙锦山;杨庆华;阮健;;气动多吸盘爬壁机器人[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
3 姬国钊;张世伟;王奇斌;李俊秀;王卓;;真空吸盘式爬壁清洗机器人的研制[A];中国真空学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年
4 肖军;贾宁宇;于淼;席宁;;小型爬壁机器人步态规划的研究[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
5 刘雪飞;于今;刘伟;;一种新型爬壁机器人结构建模分析与实验研究[A];2010年重庆市机械工程学会学术年会论文集[C];2010年
6 衣正尧;弓永军;王祖温;王兴如;;一种超高压纯水射流船舶除锈系统设计方案研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
7 谢云;黄维纲;王显正;;气动爬壁机器人控制系统的研究[A];第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2000年
8 刘万里;曲兴华;闫勇刚;;轮腿复合式爬壁机器人设计及运动特性分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 薛胜雄;浩军;毅斌;陈正文;永强;华清;于雷;;超高压水射流除锈机理试验研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
10 王兴如;弓永军;衣正尧;王祖温;;超高压水射流船舶爬壁除锈机器人力学特性分析[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘培香初霞;反恐爬壁机器人在哈诞生[N];哈尔滨日报;2007年
2 刘培香 记者  李丽云;哈工大研制成“反恐斗士”爬壁机器人[N];科技日报;2007年
3 汪波;哈工大——机器人“反恐斗士”研制成功[N];人民日报;2007年
4 本报记者 刘传书;炫科技酷产品亮相高交会[N];科技日报;2017年
5 通讯员 杨萍 李鹏飞 记者 谈洁;南理工学生研制出飞檐走壁机器人[N];南京日报;2012年
6 本报记者 杨柳纯;深圳成立联盟抢占产业先机[N];深圳特区报;2007年
7 本报实习记者 王维敏;建筑领域回荡机器人叩门声[N];中华建筑报;2010年
8 通讯员 焦德芳 记者 冯国梧;大学生发明机器人给楼房“看病”[N];科技日报;2015年
9 张艳荣 常国辉 李笑宇 李丽云;20岁哈洽会彰显青春魅力[N];科技日报;2009年
10 通讯员 袁才俊 王雪菲 陈蕾阁;龚雷锋:拿专利和项目说话[N];中国教育报;2016年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙玲;除锈爬壁机器人壁面行走控制技术研究[D];大连海事大学;2015年
2 刘京诚;微小步行爬壁机器人驱动与位置检测技术及系统[D];重庆大学;2003年
3 钱志源;带滑动式吸盘的爬壁机器人运动特性分析及其应用研究[D];上海交通大学;2007年
4 吴善强;低噪声负压吸附爬壁机器人系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 吴晅;生物干性粘附爬行机理与仿生爬壁机器人研究[D];中国科学技术大学;2015年
6 吴明晖;面向焊接任务的轮足式非接触磁吸附爬壁机器人研究[D];上海交通大学;2014年
7 衣正尧;用于搭载船舶除锈清洗器的爬壁机器人研究[D];大连海事大学;2010年
8 佟仕忠;立式金属罐容量计量方法的研究[D];东北大学;2012年
9 王妹婷;壁面自动清洗机器人关键技术研究[D];上海大学;2010年
10 李志海;轮足混合驱动爬壁机器人及其关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘荣照;新型爬壁机器人的优化设计研究[D];重庆大学;2018年
2 李亚梅;储罐爬壁机器人罐壁缺陷漏磁检测磁特性研究[D];西南石油大学;2016年
3 张亚男;仿生柔性爪刺抓附力感知、检测与控制系统研究[D];中国科学技术大学;2018年
4 王新海;基于四轮驱动永磁吸附爬壁机器人的设计与研究[D];南昌大学;2018年
5 徐壮;磁吸附式爬壁机器人的设计与研究[D];华北电力大学;2018年
6 任志奇;负压吸附式爬壁机器人的设计与研究[D];华北电力大学;2018年
7 胡绍杰;履带式船舶除锈爬壁机器人设计及其吸附单元优化研究[D];南华大学;2018年
8 陈克;桥梁检测爬壁机器人区域覆盖问题研究[D];南京理工大学;2018年
9 贺洪江;基于功能链矩阵算式步履式爬壁机器人优化设计[D];湘潭大学;2018年
10 史宝强;爬壁机器人结构设计及拓扑优化[D];湘潭大学;2018年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026