管道磁致伸縮導(dǎo)波檢測周向傳感方法研究.pdf

1、基于磁致伸縮效應(yīng)導(dǎo)波檢測技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)之一,但與易于實(shí)現(xiàn)周向定位的壓電導(dǎo)波技術(shù)相比,磁致伸縮導(dǎo)波一般采用整體纏繞線圈實(shí)現(xiàn)信號激勵(lì)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(yīng)用。本學(xué)位論文采用數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,系統(tǒng)研究管道磁致伸縮導(dǎo)波檢測周向傳感方法。
　　首先,在研究磁致伸縮導(dǎo)波提離效應(yīng)的基礎(chǔ)上,獲取了一種基于管道外部空氣磁場的導(dǎo)波檢測方法。將

2、磁致伸縮導(dǎo)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(shí)驗(yàn)上分析了提離效應(yīng)變化規(guī)律,并通過實(shí)驗(yàn)得到管道外部空氣磁場變化等于管道內(nèi)部與管體自身磁場變化之和,表明磁致伸縮效應(yīng)引起的磁場變化會(huì)擴(kuò)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(dǎo)波檢測方法,并進(jìn)行了可行性驗(yàn)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(dǎo)波接收傳感器。在研究接收線圈圓心角、內(nèi)外環(huán)尺寸等諸結(jié)構(gòu)參數(shù)對接收信號影響

3、的基礎(chǔ)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(dòng)信息,從而實(shí)現(xiàn)對管道中焊縫、法蘭等軸對稱結(jié)構(gòu)與缺陷等非軸對稱結(jié)構(gòu)的識別,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)