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管道端头缺陷检测技术的研究

作　者: 李睿智
导　师: 何辅云
学　校: 合肥工业大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 漏磁检测缺陷检测盲区有限元分析信号处理虚拟驱动检测数据库
分类号: TG115.284
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 47次
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内容摘要

漏磁检测技术由于其所具有的速度快,灵敏度高,对检测对象的表面清洁度要求不高等优点而得到广泛应用。但是由于管体检测装置不适合用于管端缺陷的检测,管端缺陷检测会存在着较大的检测盲区。而传统的磁粉检测方法检测速度慢、范围小且受人为影响太大,不适合管道大批量检测的要求。本文试用ANSYS有限元分析软件对管道管端建立静态磁场模型,对模型中缺陷的磁感应线进行分析和研究,找到了适合于管端检测的高速缺陷检测方法。在本文中通过对漏磁检测形成机理和缺陷漏磁场产生和提取的研究,得到了管道磁化方式、缺陷形状大小、传感器类型和提离值的选择等因素与漏磁信号产生和提取之间的关系。重点研究了管道缺陷检测过程中会出现端头检测盲区的原因和磁力线散射现象对管端检测的影响,并引入了有限元分析的思想和ANSYS软件对管端缺陷进行建模和求解,通过讨论管端增设引体管和没有增设引体管这两种不同模型下磁力线的分布情况,论证了引体管的引入对于解决管端磁力线散射干扰问题和消除检测盲区的重要作用。分析了管端缺陷检测系统的结构组成,并对管端检测装置、信号采集和处理电路、HY6070C数据采集卡和计算机系统智能化检测各主要部分进行了较为深入的研究,该系统技术指标完全可以满足设计的需求。对A/D数据采集卡虚拟驱动程序的编写和检测数据库主要操作方法也进行了适当的研究和讨论,Access数据库界面友好,功能全面能很好的满足检测数据库具体操作的需求。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-12
第一章绪论  12-15
  1.1 漏磁检测介绍  12
  1.2 漏磁检测技术的发展  12-13
  1.3 管道管端漏磁检测面临的挑战  13
  1.4 本文主要研究内容  13-15
第二章管道漏磁检测的相关原理  15-20
  2.1 漏磁检测原理  15-16
  2.2 管道缺陷检测的影响因素  16-19
    2.2.1 管道磁化方式的影响  16
    2.2.2 缺陷大小和形状的影响  16-17
    2.2.3 传感器材料选择的影响  17-19
    2.2.4 提离值对检测信号的影响  19
  2.3 本章小结  19-20
第三章管道管端检测技术  20-32
  3.1 管端缺陷的检测  20-21
    3.1.1 管道管端检测盲区的产生  20-21
    3.1.2 管道管端轴向缺陷的检测  21
  3.2 有限元分析（FEA）的基本思想  21-23
    3.2.1 有限元分析的概念  21-22
    3.2.2 有限元分析的主要步骤  22-23
  3.3 ANSYS 求解电磁场的流程原理  23-27
    3.3.1 ANSYS 求解电磁场的理论基础  23-24
    3.3.2 ANSYS 10.0 软件简介  24-26
    3.3.3 ANSYS 求解电磁场问题基本流程  26-27
  3.4 ANSYS 软件在管道管端检测的运用  27-31
    3.4.1 管道检测静态模型的建立  27-29
    3.4.2 管道检测模型中引体的加入  29-30
    3.4.3 管端非轴向缺陷信号的模拟分析  30-31
  3.5 本章小结  31-32
第四章管端缺陷检测系统结构组成  32-39
  4.1 管端检测系统模块组成  32
  4.2 管端缺陷检测装置  32-33
  4.3 检测系统信号采集和处理电路  33-35
    4.3.1 前端放大器  33-35
    4.3.2 缺陷信号滤波  35
  4.4 A/D 数据采集卡  35-36
  4.5 计算机智能化检测  36-38
  4.6 管道缺陷检测系统主要性能及技术指标  38
  4.7 本章小结  38-39
第五章管端缺陷检测软件的开发和应用  39-48
  5.1 数据采集卡虚拟驱动程序的编写  39-44
    5.1.1 软件开发工具  39-40
    5.1.2 Windows 硬件中断的概念  40-41
    5.1.3 数据采集卡检测程序  41-44
  5.2 管道管端缺陷检测数据库应用  44-47
    5.2.1 检测数据库的使用  44-46
    5.2.2 检测系统数据库主要操作  46-47
  5.3 本章小结  47-48
第六章总结和展望  48-49
  6.1 本论文的主要工作  48
  6.2 本课题以后的研究方向  48-49
参考文献  49-52
攻读硕士学位期间发表的论文  52-53

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