管道磁致伸縮導波檢測周向傳感方法研究.pdf

1、基于磁致伸縮效應導波檢測技術的顯著優(yōu)點是非接觸特性和換能效率高,成為無損檢測近年來的研究熱點之一,但與易于實現(xiàn)周向定位的壓電導波技術相比,磁致伸縮導波一般采用整體纏繞線圈實現(xiàn)信號激勵與接收,得到的是圓周整體信息,不具有周向分辨力,限制了其檢測能力及應用。本學位論文采用數(shù)值仿真與實驗相結合的方法,系統(tǒng)研究管道磁致伸縮導波檢測周向傳感方法。
　　首先,在研究磁致伸縮導波提離效應的基礎上,獲取了一種基于管道外部空氣磁場的導波檢測方法。將

2、磁致伸縮導波接收傳感器包圍磁場區(qū)域分成不同的區(qū)域,從理論及實驗上分析了提離效應變化規(guī)律,并通過實驗得到管道外部空氣磁場變化等于管道內部與管體自身磁場變化之和,表明磁致伸縮效應引起的磁場變化會擴散到管道外部空氣中,依此得到了一種通過測量管外空氣磁場變化的導波檢測方法,并進行了可行性驗證,為研制新型接收傳感器提供了依據(jù)。
　　其次,研制了具有周向分辨力的磁致伸縮導波接收傳感器。在研究接收線圈圓心角、內外環(huán)尺寸等諸結構參數(shù)對接收信號影響

3、的基礎上,研制了接收傳感器。該傳感器的接收線圈沿管道外部周向布置,能夠獲取管道中不同周向位置的振動信息,從而實現(xiàn)對管道中焊縫、法蘭等軸對稱結構與缺陷等非軸對稱結構的識別,并進行了實驗驗證。
　　最后,研究了一種基于周向四等分傳感器的缺陷周向定量方法。針對周向刻槽缺陷,利用有限元仿真方法,分析了缺陷不同模態(tài)的信號特征,并給出了基于周向四等分傳感器的缺陷周向定量方法。該方法首先通過各線圈中F(1,3)與L(0,2)模態(tài)信號峰值之比實現(xiàn)