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新型油管螺纹无损检测系统的系统设计及数值仿真分析

刘利剑  
【摘要】:在现代的工业生产中,石油是重要的能源。在石油的生产和输送过程中,油管扮演着重要的角色。确保油管的正常运行,也就是确保了石油生产的安全。这其中对油管的螺纹部分进行检测是最重要的一步。 本文针对现实生产情况下最常使用的油管型号为对象,结合实际生产环境,对于最常见的损伤状况,以漏磁检测法为基础,提出了一套检测方案。首先该套检测方案通过分析比较直流磁化、交流磁化以及永磁磁化等多种磁化方式,得出了铁心直流内部磁化的最佳励磁方式。并在此基础之上,确定了内部铁心结构和磁化强度。在此励磁方式之上,以霍尔元件为检测探头,针对最常见的损伤位置确定了环绕根部检测这一有效信号检测方法。其次,通过对被测工件实际数据分析计算,确定了检测系统的机械结构、形状以及尺寸的大小。在机械结构确定之后,设计了硬件放大电路和信号转换电路。该硬件电路针对霍尔元件作为检测探头而设计。该硬件电路能够有效放大检测到的信号,并明确地指出损伤的大小和位置,使用方便、效果明显。 最后,介绍有限元分析法的计算过程和计算原理,通过使用ANSOFT工程软件来实现对励磁器磁场强度的仿真计算。通过计算结果证明该检测方案在理论上的可行性和合理性。仿真结果对无损检测系统设计有一定的参考价值和实际意义。


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