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无缝钢管漏磁检测技术的研究

章合滛  
【摘要】:无缝钢管在管道输送、机械制造以及大型场馆建设等方面应用广泛,在工业上有着举足轻重的地位。无缝钢管上任何潜在的缺陷都有可能引起事故的发生。为了不损坏无缝钢管的使用性能,无缝钢管主要通过无损检测技术进行探伤。相对于其他无损检测技术,漏磁无损检测技术在无缝钢管的检测应用上有着很多的优势,本文对无缝钢管漏磁检测技术展开研究,具体研究内容如下:(1)在无缝钢管漏磁检测系统的总体设计中,设计了无缝钢管漏磁检测方案以及磁化方式。同时,针对工厂的实际情况,设计了无缝钢管漏磁检测线布局以及检测流程。(2)设计了无缝钢管漏磁信号处理系统,包括磁敏传感器的选择,漏磁信号预处理电路设计,漏磁信号去噪模块设计,数据压缩模块设计以及外设通信模块设计,并对漏磁信号特征提取以及缺陷识别方法进行了研究。同时,设计了无缝钢管漏磁检测系统的上下料模块、柔性磁化模块、退磁模块以及缺陷标记模块。(3)利用ANSYS电磁场二维仿真验证了漏磁检测原理。为了更准确地反映漏磁场的实际情况,利用ANSYS三维电磁场仿真对无缝钢管缺陷漏磁场展开研究。基于仿真结果,分析了无缺陷情况和有缺陷情况下无缝钢管周围三维漏磁场的分布规律,并研究了缺陷尺寸、磁化电流强度以及传感器提离值对漏磁场的影响情况。(4)分析了无缝钢管漏磁检测端部检测盲区产生的原因,并设计了无缝钢管端部无检测盲区漏磁检测装置和检测线布局。通过ANSYS仿真验证了添加引体可以达到消除端部检测盲区的效果。最后研究了改变引体磁导率对端部检测效果的影响,得到了一些规律。论文部分研究成果在公司现场得到了实际应用。


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