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基于脉冲涡流的管道检测方法研究

作　者: 段成功
导　师: 杨理践
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 脉冲涡流远场涡流 LabVIEW 管壁缺陷
分类号: TG115.28
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

脉冲涡流检测技术是涡流无损检测的一个分支，因其具有瞬时脉冲特性，利用脉冲响应曲线可以对材料的一些基础特性加以了解，同时在频域上的丰富信息又为定量确定缺陷位置、大小、形状等提供了可能，因此近几年脉冲涡流检测技术获得越来越多的重视，在无损检测方向特别是管道检测领域得到越来越广泛的应用。本课题选用表面带有人为制造缺陷的小口径输油管道试件作为实验管道，利用脉冲远场涡流检测原理，具体是指利用远场区检测信号不明显受提离效应影响同时又包含着两次穿过管壁的检测信息的特性，通过搭建各硬件环节电路和编写相关软件程序共同完成基于脉冲涡流的管道检测系统的设计工作，实现检测系统对管道表面缺陷实时检测的目标。检测系统的硬件设计主要由信号发生电路、功率放大电路、激励及检测线圈、检测信号放大电路等部分组成，同时利用PROTEL、ANSYS等辅助性软件完成了各硬件环节电路的仿真与参数确定工作。检测系统的软件程序在LabVIEW平台上编写完成，主要包括数据采集、软件滤波、数据储存及显示等功能。利用设计的检测系统完成对实验管道的检测工作，并观察保存在上位机中能够反应管道表面不同位置壁厚变化情况的检测数据，分析检测数据即可发现：检测系统在管道表面各缺陷附近表现敏感，检测数据在缺陷处的变化幅度极其明显，这说明检测系统对管道表面缺陷有足够的检测灵敏度，可以完成相关检测工作，证明了设计思路的可行性。同时，对数据进一步计算可以得知：管壁上不同位置的壁厚减薄程度与该处检测数据中电压幅值和过零时间有密切关系。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-19
  1.1 课题定位和研究意义  10-11
  1.2 脉冲涡流检测技术简介  11-13
  1.3 脉冲涡流检测技术国内外研究现状  13-16
    1.3.1 国外研究现状  13-14
    1.3.2 国内研究现状  14-16
  1.4 脉冲涡流技术发展趋势  16-17
  1.5 论文主要完成工作及章节安排  17-19
    1.5.1 论文主要完成工作  17-18
    1.5.2 论文的章节安排  18-19
第二章脉冲涡流检测技术理论研究  19-30
  2.1 脉冲远场涡流检测基本原理  19-23
  2.2 脉冲涡流检测理论基础  23-29
    2.2.1 基本方程  23-27
    2.2.2 脉冲涡流的集肤效应与渗透深度  27-28
    2.2.3 检测线圈的瞬态感应电压值计算  28-29
  2.3 本章小结  29-30
第三章脉冲涡流管道检测系统设计  30-49
  3.1 铁磁性试验管道  31-32
  3.2 探头传感器模拟仿真  32-36
  3.3 激励线圈设计  36-39
  3.4 检测线圈设计  39-41
  3.5 信号发生电路设计  41-43
  3.6 功率放大电路设计  43-44
  3.7 信号放大电路设计  44-47
  3.8 数据采集卡  47-48
  3.9 本章小结  48-49
第四章数据采集与处理  49-60
  4.1 数据采集  49-52
  4.2 软件滤波  52-56
  4.3 缺陷报警及系统错误识别  56-58
  4.4 系统前面板  58-59
  4.5 本章小结  59-60
第五章实验结果与数据分析  60-67
  5.1 管道外表面各处缺陷类型及尺寸  60-61
  5.2 实验结果与数据分析  61-66
  5.3 本章小结  66-67
第六章结论  67-68
参考文献  68-71
附录 AD9850 模块驱动程序  71-74
在学研究成果  74-75
致谢  75

基于脉冲涡流的管道检测方法研究

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