基于MFL多维分量的储罐钢板腐蚀缺陷检测研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:huier0001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在钢制储罐使用过程中,储罐设备的安全问题受到了广泛重视,腐蚀是引发安全事故的重大诱因,所以对钢板腐蚀进行检测很有必要。课题来源于拓为(天津)石油工程技术服务有限公司研究项目。  针对钢板腐蚀缺陷漏磁检测实际情况,为了获取更加全面的腐蚀缺陷信息,达到对腐蚀缺陷的多维尺寸评估,本文主要研究了漏磁检测(MFL)磁化回路设计、优化和检测小车结构,新型磁场传感器标定,腐蚀缺陷嵌入式检测系统及漏磁场强度数据分析方法。  (1)磁化回路理论分析与检测小车结构:以漏磁检测原理为基础,将永磁体静态磁路等效成直流电路,利用直流电路基尔霍夫方程和静态磁路基本方程,推导出使被测钢板达到近饱和磁化的磁场强度所,选取永磁铁长×宽×厚=20mm×80mm×40mm,材质为NdFeB-N45;轭铁材质为Q235,厚度5mm;待测钢板材质为Q235,厚度为10mm;磁化间隙为5mm;将以上参数代入BT中,求得BT=1.42T,大于理论磁场强度1.36T,实现了对被测钢板的近饱和磁化。在检测小车结构中设计了永磁体固定装置、永磁体距离调节装置以及检测探头提离值调节等装置。  (2)新型磁场传感器标定:搭建实验平台对新型磁场传感器(TLV493D-A1B6)稳定性能和灵敏性能进行了标定。经过测试,TLV493D-A1B6磁场传感器检测到的X向磁场强度在0mT~0.4mT之间变化;Y向磁场强度数据在3.3mT~3.6mT之间变化;Z向磁场强度数据在34.5mT~35.0mT之间变化;以上数据表明TLV493D-A1B6磁场传感器稳定性好。在磁场环境中,每次移动TLV493D-A1B6磁场传感器探头2mm,检测到的磁场强度数据变化率在10%~20%之间;以上数据表明TLV493D-A1B6磁场传感器有较高的灵敏度。  (3)腐蚀缺陷嵌入式检测系统:设计基于I2C总线的腐蚀缺陷嵌入式检测系统,实现了对漏磁场强度数据的三维采集、显示和存储。首先制定了嵌入式检测系统的总体方案并完成对核心器件的选型,设计了硬件电路,包括STM32单片机最小系统电路、三维磁场传感器(TLV493D-A1B6)接口和编址电路、DGUS屏显示电路和SD卡存储电路等;根据各个模块电路分别编写了三维磁场传感器编址程序、DGUS屏数据显示程序、去双极值滤波程序和SD卡数据存储程序等。  (4)漏磁场强度数据分析方法:通过研究漏磁场强度Y向数据曲线和X向数据曲线图形化特征,实现了腐蚀缺陷在磁化方向上长度和非磁化方向上深度的尺寸评估。为了研究X向漏磁场强度与腐蚀缺陷深度关系,对X向漏磁场强度数据进行三次Fourier级数展开拟合,提取拟合后曲线的重心、长度、面积等7个图形化特征量。分别使用BP神经网络和RBF神经网络完成了对腐蚀缺陷深度的预测,其中BP网络预测的绝对误差在在0.2019~0.8430mm之间,RBF神经网络对腐蚀缺陷深度尺寸绝对预测误差在0.0451~2.4649mm之间。在误差允许的条件下利用提取曲线图形特征量对缺陷深度尺寸评估的方法可行、可信、有效。
其他文献
吊斗铲是一种属于单斗挖掘机类的露天采矿设备,其是适合应用于大型以及特大型矿山挖掘作业的重型装备。当迈步式吊斗铲在行走时,吊斗铲机体是交替支撑在底盘与两侧的行走装置上
增强现实是一种将虚拟信息叠加在真实环境中,使虚实融为一体的计算机视觉技术,可以给人以超现实的感官体验。虚拟家居是指将增强现实技术应用于家居生活领域,通过在用户房间叠加
2008年5月12日14时28分04秒,汶川8.0级大地震在青藏高原边缘的龙门山脉猝然袭来,触发了大量滑坡灾害。滑坡是坡体因各种因素耦合变形,最终被某些诱发因素激发失稳,产生滑动的
随着Internet和多媒体技术的迅速发展,人们对通过网络获取多媒体信息的需求越来越多,视频点播、远程教学、新闻发布等多点通信业务将成为新一轮运营竞争的焦点。于是一种针对有
旋压技术是属于金属塑性成形的一种加工工艺,具有无屑加工、产品精度高、功耗低等优点并广泛应用于复杂曲面件高精度、轻量、高稳定性的制造加工。无芯模旋压是利用通用芯模代
随着我国公路建设的发展,公路养护的需求和要求也越来越高,我国长期以来实行的以政府管理部门同时作为养护生产部门的养护作业模式逐渐不能适应公路养护的发展。国外公路养护等
本文结合广东省湛江市徐闻县境内修建的农村公路,利用ISS(Ionic soil stabilizer)离子土壤固化剂加固土作为道路基层,开展了ISS加固含砂高液限粉土作为低等级道路基层的材料性
近年来,随着我国汽车保有量的逐年增加和石油能源的短缺,人们越来越关注汽车的燃油经济性及检测手段的准确性。燃油消耗量是评价汽车燃油经济性的重要指标,是发动机试验研究
软件测试已逐渐成为制约软件发展的一个重要因素。目前软件测试研究的方法或者基于某些复杂、难于理解的理论,或者操作过程复杂,难以应用。粗糙集理论是一门用于处理不确定、不
近年来,我国大力发展高速铁路的建设,动车组技术的发展十分迅速,并且已经在我国铁路客运中发挥了重要作用。大量动车组的投入使用,由于各种偶然因素的影响,事故的发生难以避免。如