基于有限元法的管道漏磁檢測方法研究.pdf

1、鋼鐵輸送管道在我國的工業(yè)生產和國民經濟中起著重要作用，但是管道設施由于工作環(huán)境惡劣，易因腐蝕形成管道損傷。為避免或者減少管道事故的發(fā)生，準確了解管道狀況、維護管道經濟可靠運行，對出廠管道進行檢測是最基本的方法之一。
　　本文以管道內部缺陷為研究對象，對管道漏磁檢測系統(tǒng)結構和信號檢測與處理電路作了系統(tǒng)地分析與研究。
　　首先闡述了漏磁檢測技術的研究現(xiàn)狀，介紹了漏磁檢測的電磁場理論和有限元理論以及解決二維軸對稱磁場問題的方法。<

2、br>　　基于這些理論基礎，然后介紹了用ANSYS有限元軟件來模擬缺陷產生的漏磁場，并對影響漏磁場的因素做了分析，通過軟件仿真可以建立與缺陷形狀，參數相對應的數據庫，為漏磁檢測的定量化研究打下基礎，從而成為設計實際漏磁檢測裝置的參考。
　　然后從磁化方式、磁化方法角度詳細敘述了管道漏磁檢測的磁化裝置結構及其原理，提出了用內部勵磁代替外部勵磁的方案，從而簡化設計并且能夠測量管壁內部不易發(fā)現(xiàn)的損傷。設計了橫向及縱向缺陷的漏磁檢測的磁化

3、裝置，以及驅動管道螺旋前進的方法。
　　最后基于STC單片機，研究設計了漏磁檢測系統(tǒng)的硬件電路及軟件流程部分。經過對幾種磁敏感元件進行比較，選擇霍爾傳感器來采集微小弱信號，并設計了傳感器的排布方式及多傳感器的級聯(lián)方案。檢測信號的轉換、處理和存儲報警部分選擇內部帶有A/D轉換及PWM功能的STC單片機為核心部件，利用單片機控制將采集到的信號經過濾波、放大，轉換成有用信號，通過設置閾值來使得聲光報警器報警，從而達到檢測的目的。管道的驅