金屬管道裂紋的金屬磁記憶定量化評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、管道運(yùn)輸在現(xiàn)代化工業(yè)中占據(jù)及其重要的位置，由于腐蝕、磨損、意外損傷等導(dǎo)致的管道泄露造成了很大的損失，各國(guó)都對(duì)管道無(wú)損檢測(cè)都給予了充分重視。管道存在應(yīng)力集中是導(dǎo)致事故的主要根源。傳統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)方法沒有辦法對(duì)應(yīng)力集中進(jìn)行有效檢測(cè)。金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)作為一種新的無(wú)損檢測(cè)方法，在應(yīng)力集中以及裂紋檢測(cè)方面具有很多優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文介紹了金屬磁記憶檢測(cè)機(jī)理、檢測(cè)系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)、以及金屬磁記憶檢測(cè)的定量化方法研究。檢測(cè)系統(tǒng)的硬件主要由M

2、SP430單片機(jī)，HMC1021Z型磁阻傳感器，以及周邊信號(hào)調(diào)理電路組成。軟件設(shè)計(jì)包括單片機(jī)程序設(shè)計(jì)以及PC機(jī)上使用Matlab對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的程序設(shè)計(jì)。檢測(cè)系統(tǒng)的工作流程是：首先，通過(guò)傳感器模塊對(duì)實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路變成MSP430單片機(jī)可以采集的信號(hào)，繼而單片機(jī)A/D端口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)串行接口發(fā)送到PC終端。最后，使用Matlab軟件對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
　　 本課題實(shí)驗(yàn)部分內(nèi)容分兩步進(jìn)行，

3、第一部分是對(duì)金屬實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行檢測(cè)。使用激光線切割的方法在實(shí)驗(yàn)板上預(yù)置了不同類型的裂紋，并通過(guò)振動(dòng)的方法消除裂紋邊緣處的殘余應(yīng)力。利用搭建好的金屬磁記憶檢測(cè)電路對(duì)實(shí)驗(yàn)板上不同類型的裂紋進(jìn)行磁信號(hào)采集，在提取預(yù)置裂紋的原始磁信號(hào)基礎(chǔ)上，對(duì)信號(hào)進(jìn)行微分并歸一化處理。而后，計(jì)算過(guò)零點(diǎn)峰峰值的梯度，并將該值作為檢測(cè)缺陷/應(yīng)力集中區(qū)的新的特征值。第二部分是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)金屬管道裂紋進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到驗(yàn)證該特征值能否檢測(cè)不同類型試件上裂紋/應(yīng)力集中的目的