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管道漏磁检测瞬态响应特征信号的复合缺陷量化辨识

汪洋  
【摘要】:管道漏磁检测技术在工业领域已得到广泛应用,油管缺陷大多数为复合缺陷,而目前普遍采用的漏磁检测技术并不区分缺陷类型,主要针对单一缺陷进行量化识别,量化精度低、规律性差,难以得出全面精确的检测结论,因此其作为管道缺陷的评价依据并不完善和准确。 本文首先分析了漏磁无损检测方法的研究背景,阐述了漏磁无损检测的原理、特点及其相对于其它无损检测方法的优点,论证了建立二维漏磁无损检测系统的可能性,并从有限元仿真和实验等方面建立起了一套二维漏磁无损检测系统。针对目前漏磁检测技术的不足,本文提出了一种瞬态响应特征信号量化的缺陷辨识方法,可准确区分缺陷的类型及程度。首先对缺陷特征进行分析,发现可将所有缺陷分解为坑状、通孔、纵向裂纹三种类型的单一缺陷,以及它们相互叠加构成的复合缺陷。采用瞬态有限元法,对管道内外壁的不同类型的单一损伤进行了仿真,通过对五十余种情况的分析发现,对漏磁曲线的峰值和时间跨度的量化可以实现对不同损伤的类别、尺寸进行辨识,且准确度较高;考虑到多数管道损伤形成的是复合缺陷,又对管道常见的三种叠加损伤,即坑状损伤的轴向叠加、纵向裂纹与坑状损伤的径向叠加、坑状损伤的径向叠加及其不同位置大小等组合进行了多组仿真。 研究结果表明:从漏磁检测结果中提取到的峰值与时间跨度作为瞬态响应特征信号,与缺陷类型及其程度之间存在直接的对应规律,不但可以据此通过不同信号曲线的特征对复合缺陷的实际情况进行反演还原,实现缺陷的自动准确辨识,还可以同时计算出叠加损伤间的距离等其他信息,并对损伤密集程度进行评价。


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