鋼管自動(dòng)化電磁超聲測(cè)厚方法研究.pdf

1、隨著國(guó)內(nèi)外無縫鋼管供應(yīng)推行以長(zhǎng)度計(jì)價(jià)取代以重量計(jì)價(jià)以來，高品質(zhì)鋼管和油井管生產(chǎn)中的壁厚測(cè)量與控制越來越重要。依靠電磁耦合方式產(chǎn)生超聲波的電磁超聲傳感器(ElectromagneticAcoustic Transducer,EMAT)測(cè)厚方法以其具有非接觸、適應(yīng)快速度等優(yōu)點(diǎn)成為鋼管自動(dòng)測(cè)厚的首選方法。長(zhǎng)期以來，EMAT測(cè)厚方法實(shí)施的難點(diǎn)在于其換能效率低、激勵(lì)功率大、信號(hào)微弱易受干擾、設(shè)備成本高，為此，研究這一方法的信號(hào)增強(qiáng)方法具有重要的應(yīng)

2、用價(jià)值。
　　為尋求增強(qiáng)EMAT測(cè)厚信號(hào)的途徑，首先提出研究了平面型電磁超聲測(cè)厚傳感器解析分析方法，得到了工程應(yīng)用中EMAT測(cè)厚的兩種通用的洛侖茲力解析式，系統(tǒng)研究傳感器主要參數(shù)對(duì)測(cè)厚回波信號(hào)的影響，發(fā)現(xiàn)平面線圈的形狀和磁化器的磁化強(qiáng)度是增強(qiáng)測(cè)厚回波信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)鍵。
　　針對(duì)鋼管的測(cè)厚，在平面線圈和平面磁鐵分析基礎(chǔ)上，提出和建立了馬鞍型EMAT測(cè)厚的分析模型，系統(tǒng)研究了傳感器中線圈和磁鐵的輪廓形狀對(duì)測(cè)厚回波信號(hào)的影響，發(fā)現(xiàn)包

3、絡(luò)鋼管外輪廓的馬鞍型線圈和包絡(luò)鋼管外輪廓并沿鋼管徑向的強(qiáng)力磁化是決定測(cè)厚回波信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)鍵，為此，進(jìn)一步提出了鋼管EMAT測(cè)厚設(shè)計(jì)方法。
　　為了實(shí)現(xiàn)鋼管自動(dòng)化EMAT測(cè)厚，提出了適用于鋼管EMAT測(cè)厚的增強(qiáng)電磁磁化方法，結(jié)合生產(chǎn)中鋼管的兩種運(yùn)動(dòng)方式，研究了適用于鋼管直線和螺旋運(yùn)動(dòng)的消除磁吸力的電磁磁化器方法，提出了線圈和磁化器分離的EMAT測(cè)厚工作方式，結(jié)合線圈的氣浮掃查，解決了現(xiàn)有EMAT測(cè)厚應(yīng)用中因吸引力過大造成的控制難、磨