一种基于无线传输技术的板材漏磁检测仪的研制
发布时间：2021-08-18 17:57
研制了一种检测探头和检测结果显示部件分离开来的板材漏磁检测仪,二者之间通过无线传输技术进行数据通信。通过磁回路仿真及磁敏感元件排布实验,确定了磁场分布和磁敏感元件的组合与摆放,进而确定检测仪底盘的整体结构;在底盘上安装无线发射模块,利用无线传输技术将原始的模拟电压信号输送给数据接收分析模块,再通过软硬件的配合处理,即可在显示屏上显示出实时检测波形。利用一块带缺陷的试板对该漏磁检测仪的稳定可靠性进行验证。结果表明,该检测仪信号传输质量可靠,方便应用在复杂的工况环境中,显示波形信噪比与传统的漏磁检测仪无明显差别。
【文章来源】：钢管. 2020,49(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
试验信号截屏
两排磁铁之间安放一个不锈钢材料的探靴，用来保护其内部按一定规律排布的磁敏感元件，且探靴的提离值可通过腰型孔调节，以适应不同的检测工况。探靴内的磁敏感元件所产生的信号经安放在底盘上方的无线发射模块传送给数据接收显示模块，经测试，传送有效距离可超过100 m，信号经过软硬件的配合处理后即可实时输出相应的波形。此外，在设计检测仪器的框架时还充分考虑了现场的工况，可以调节角度和高度，便于在狭小的空间内进行检测。该检测仪器的一大特色就是，实现了信号传送和接受模块化设计，主体框架可以调节，两者的配合保证了仪器可以适应更多较复杂的工况。数据接收显示模块包括了一块可触摸的显示屏来实时显示波形信号，一个充电接口，一个数据导出/导入USB转换接口和两个开关，这两个开关分别用来控制波形显示与采集。模块化板材漏磁检测总体结构如图1所示。其中，数据接收显示模块随检测底盘一同工作的结果如图1(a）所示，数据接收分析模块不随检测底盘一同工作的结果如图1(b）所示。2 磁回路的设计与磁敏感元件的排布
仪器底盘去掉一个侧板的结构如图2所示。由图2可见，前后轴上分别安装2个轮子支撑起中间的磁化器，前后两排永磁铁的中间放探靴。磁化器距待检测板材的距离会影响对板材的磁化能力，一般距离越小磁化能力越强，但这也会导致磁吸力过大，不利于仪器的运动，经过多次试验发现当距离为10 mm信号良好，而磁吸力适中。由于检测时板材上的污垢较多，所以加大了前后轴与磁化器的距离，防止轮子被夹住而无法工作。探靴内磁敏感元件的排布如图3所示，两排感应线圈交错排列覆盖率达到了150%，避免了漏检。每5个感应线圈首尾相连组成一个线圈组，将所有线圈的同名端相接构成公共端，每个线圈组的另一端即为输出信号线端。同时考虑到单一磁敏感元件不利于检测多种缺陷，根据之前的试验，霍尔元件测截面积损失（如磨损）的信号较好，又在线圈的中间加入了霍尔元件。为了避免霍尔元件磁饱合后不能正常工作，此处霍尔元件的工作面与线圈的工作面相垂直，即霍尔元件用来检测缺陷漏磁场的水平分量，感应线圈检测缺陷漏磁场的垂直分量。两种元件相互配合保证了在检测各种缺陷情况下不会漏检，再通过各路模拟电压信号之间取逻辑或，实现了缺陷信号较好的信噪比。
【参考文献】：
期刊论文
[1]长输油气管道金属损失漏磁内检测技术研究[J]. 章卫文,辛佳兴,陈金忠,李晓龙,马义来. 管道技术与设备. 2020(02)
[2]油气管道周向励磁漏磁检测技术优势与发展前景[J]. 杨辉,王富祥,玄文博,雷铮强,考青鹏. 油气田地面工程. 2020(03)
[3]基于电磁超声技术的石油管材检测方法研究[J]. 金建波,吕彪,王珏,陈琦琦. 化工管理. 2018(03)
[4]机器视觉在板材表面缺陷检测中的应用[J]. 常宏杰,孙聚运,岳彦芳,杨光. 机械设计与制造. 2017(08)
[5]金属板缺陷的低频电磁检测[J]. 杨理践,赵明,高松巍. 无损检测. 2015(08)
[6]我国UOE/JCOE直缝埋弧焊管机组的现状及发展趋势[J]. 彭在美,沈发楚,嵇绍伟. 钢管. 2013(02)
[7]自动化无损检测技术及其应用[J]. 刘松平,刘菲菲,李乐刚,白金鹏,曹正华,谢富原,郭恩明. 航空制造技术. 2009(04)
[8]电动式储罐底板腐蚀漏磁检测仪的研制[J]. 安佰江,武新军,袁建明,孙贵舟,沈功田. 湖北工业大学学报. 2008(01)
[9]储罐罐底板漏磁检测仪的研制[J]. 刘志平,康宜华,杨叔子,李涛,李春树. 无损检测. 2003(05)
硕士论文
[1]脉冲涡流检测系统的研究[D]. 李喜文.西安工程大学 2019
[2]铁磁材料漏磁检测反演方法及其影响因素分析[D]. 杜洁茹.华北电力大学(北京) 2019
[3]大型直缝焊管四点弯曲JCO成形新工艺实验研究[D]. 倪传东.燕山大学 2013
[4]直缝焊管JCO成形过程理论分析与实验研究[D]. 宋聪惠.燕山大学 2011
本文编号：3350358
【文章来源】：钢管. 2020,49(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
试验信号截屏
两排磁铁之间安放一个不锈钢材料的探靴，用来保护其内部按一定规律排布的磁敏感元件，且探靴的提离值可通过腰型孔调节，以适应不同的检测工况。探靴内的磁敏感元件所产生的信号经安放在底盘上方的无线发射模块传送给数据接收显示模块，经测试，传送有效距离可超过100 m，信号经过软硬件的配合处理后即可实时输出相应的波形。此外，在设计检测仪器的框架时还充分考虑了现场的工况，可以调节角度和高度，便于在狭小的空间内进行检测。该检测仪器的一大特色就是，实现了信号传送和接受模块化设计，主体框架可以调节，两者的配合保证了仪器可以适应更多较复杂的工况。数据接收显示模块包括了一块可触摸的显示屏来实时显示波形信号，一个充电接口，一个数据导出/导入USB转换接口和两个开关，这两个开关分别用来控制波形显示与采集。模块化板材漏磁检测总体结构如图1所示。其中，数据接收显示模块随检测底盘一同工作的结果如图1(a）所示，数据接收分析模块不随检测底盘一同工作的结果如图1(b）所示。2 磁回路的设计与磁敏感元件的排布
仪器底盘去掉一个侧板的结构如图2所示。由图2可见，前后轴上分别安装2个轮子支撑起中间的磁化器，前后两排永磁铁的中间放探靴。磁化器距待检测板材的距离会影响对板材的磁化能力，一般距离越小磁化能力越强，但这也会导致磁吸力过大，不利于仪器的运动，经过多次试验发现当距离为10 mm信号良好，而磁吸力适中。由于检测时板材上的污垢较多，所以加大了前后轴与磁化器的距离，防止轮子被夹住而无法工作。探靴内磁敏感元件的排布如图3所示，两排感应线圈交错排列覆盖率达到了150%，避免了漏检。每5个感应线圈首尾相连组成一个线圈组，将所有线圈的同名端相接构成公共端，每个线圈组的另一端即为输出信号线端。同时考虑到单一磁敏感元件不利于检测多种缺陷，根据之前的试验，霍尔元件测截面积损失（如磨损）的信号较好，又在线圈的中间加入了霍尔元件。为了避免霍尔元件磁饱合后不能正常工作，此处霍尔元件的工作面与线圈的工作面相垂直，即霍尔元件用来检测缺陷漏磁场的水平分量，感应线圈检测缺陷漏磁场的垂直分量。两种元件相互配合保证了在检测各种缺陷情况下不会漏检，再通过各路模拟电压信号之间取逻辑或，实现了缺陷信号较好的信噪比。
【参考文献】：
期刊论文
[1]长输油气管道金属损失漏磁内检测技术研究[J]. 章卫文,辛佳兴,陈金忠,李晓龙,马义来. 管道技术与设备. 2020(02)
[2]油气管道周向励磁漏磁检测技术优势与发展前景[J]. 杨辉,王富祥,玄文博,雷铮强,考青鹏. 油气田地面工程. 2020(03)
[3]基于电磁超声技术的石油管材检测方法研究[J]. 金建波,吕彪,王珏,陈琦琦. 化工管理. 2018(03)
[4]机器视觉在板材表面缺陷检测中的应用[J]. 常宏杰,孙聚运,岳彦芳,杨光. 机械设计与制造. 2017(08)
[5]金属板缺陷的低频电磁检测[J]. 杨理践,赵明,高松巍. 无损检测. 2015(08)
[6]我国UOE/JCOE直缝埋弧焊管机组的现状及发展趋势[J]. 彭在美,沈发楚,嵇绍伟. 钢管. 2013(02)
[7]自动化无损检测技术及其应用[J]. 刘松平,刘菲菲,李乐刚,白金鹏,曹正华,谢富原,郭恩明. 航空制造技术. 2009(04)
[8]电动式储罐底板腐蚀漏磁检测仪的研制[J]. 安佰江,武新军,袁建明,孙贵舟,沈功田. 湖北工业大学学报. 2008(01)
[9]储罐罐底板漏磁检测仪的研制[J]. 刘志平,康宜华,杨叔子,李涛,李春树. 无损检测. 2003(05)
硕士论文
[1]脉冲涡流检测系统的研究[D]. 李喜文.西安工程大学 2019
[2]铁磁材料漏磁检测反演方法及其影响因素分析[D]. 杜洁茹.华北电力大学(北京) 2019
[3]大型直缝焊管四点弯曲JCO成形新工艺实验研究[D]. 倪传东.燕山大学 2013
[4]直缝焊管JCO成形过程理论分析与实验研究[D]. 宋聪惠.燕山大学 2011
本文编号：3350358
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