超大口径钢管漏磁检测方法的基础研究
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摘要
本文对整个超大管径钢管漏磁探伤系统做了探讨与研究。利用微分的思想将大直径钢管分成一个个小的钢板单元分别进行检测。利用ANSYS有限元分析软件对磁路设计，缺陷的模式识别进行了分析研究，并设计了超大管径钢管漏磁探伤监控系统。
在本文中首先讨论了漏磁探伤的基本原理，有限元分析原理及其在电磁场中的应用，介绍了ANSYS有限元分析软件的应用，并对缺陷进行了模拟分析。
在此基础之上对磁路的设计进行了研究，同时对缺陷的深度识别(即缺陷是在外壁还是在内壁，还是在中间)、缺陷的定量分析进行了研究。
然后对缺陷漏磁模拟信号的去噪处理，缺陷漏磁信号的采集和A／D转换、数字信号的去噪处理进行了探讨。因为是计算机自动检测，需要将外部所有的信号通过数据采集卡接入计算机进行控制和处理。所以本文还对接口信号的安排作了讨论。
最后讨论了WINDOWS操作系统的特点，软件设计的要求。在此基础之上对数据采集卡的驱动程序以及检测监控的应用软件进行了编写。
本文研究讨论的重点是超大管径钢管漏磁探伤的磁路设计、缺陷的深度判别和有关的定量分析、漏磁探伤监控系统可视化的实现。
In this paper we discusses magnetic flux leakage testing of plate. We research the design of magnetization device and recognition of vice. We also research programming of the monitor system of magnetic flux leakage testing equipment for the steel plate.
Above all, we discuss the basic theory of magnetic flux leakage testing in this paper and the theory of finite of element. We also introduce the application of the finite element in analysis of electromagnetic and the use of the software of ANSYS, which is a software about finite element. We analyze the magnetic field and its distributing characteristic, and the leakage magnetic field of vice and its distributing characteristic, with ANSYS.
Then we research the design of magnetization device and the recognition of vice. We also research the analog signals and digital signal processing in order to eliminate noise, disturb and A/D conversion. We also discuss some simple filter arithmetic.
At last we discussed the characteristic of operation system of Windows 95. Research the programming of HY6070 VxD and the monitor system based on the Windows.
The emphasis of this paper is the design of magnetization device, the recognition of vice, the programming of the monitor system of the steel plate testing based on the operation system Windows 98 and analog signals and digital signal processing.
在本文中首先讨论了漏磁探伤的基本原理，有限元分析原理及其在电磁场中的应用，介绍了ANSYS有限元分析软件的应用，并对缺陷进行了模拟分析。
在此基础之上对磁路的设计进行了研究，同时对缺陷的深度识别(即缺陷是在外壁还是在内壁，还是在中间)、缺陷的定量分析进行了研究。
然后对缺陷漏磁模拟信号的去噪处理，缺陷漏磁信号的采集和A／D转换、数字信号的去噪处理进行了探讨。因为是计算机自动检测，需要将外部所有的信号通过数据采集卡接入计算机进行控制和处理。所以本文还对接口信号的安排作了讨论。
最后讨论了WINDOWS操作系统的特点，软件设计的要求。在此基础之上对数据采集卡的驱动程序以及检测监控的应用软件进行了编写。
本文研究讨论的重点是超大管径钢管漏磁探伤的磁路设计、缺陷的深度判别和有关的定量分析、漏磁探伤监控系统可视化的实现。
In this paper we discusses magnetic flux leakage testing of plate. We research the design of magnetization device and recognition of vice. We also research programming of the monitor system of magnetic flux leakage testing equipment for the steel plate.
Above all, we discuss the basic theory of magnetic flux leakage testing in this paper and the theory of finite of element. We also introduce the application of the finite element in analysis of electromagnetic and the use of the software of ANSYS, which is a software about finite element. We analyze the magnetic field and its distributing characteristic, and the leakage magnetic field of vice and its distributing characteristic, with ANSYS.
Then we research the design of magnetization device and the recognition of vice. We also research the analog signals and digital signal processing in order to eliminate noise, disturb and A/D conversion. We also discuss some simple filter arithmetic.
At last we discussed the characteristic of operation system of Windows 95. Research the programming of HY6070 VxD and the monitor system based on the Windows.
The emphasis of this paper is the design of magnetization device, the recognition of vice, the programming of the monitor system of the steel plate testing based on the operation system Windows 98 and analog signals and digital signal processing.
引文
(1) 胡远彪，桂暖银，漏磁无损检测在科学钻探钻柱探伤检测中的应用前景，探矿工程，2000，5，(64—66)；
(2) 丁忠平，康宜华，无损检测中的漏磁法原理与实践，电测与仪表，1995，6，(15-18)；
(3) 魏兢，高松巍，陈晓春等，基于漏磁原理的储油罐罐底探伤仪，沈阳工业大学学报，1999，6，21(3)，(275-277)；
(4) 陈朝达，陈青，磁涡流及漏磁探伤装置检测抽油杆缺陷的试验，石油机械，1996，24(5)：(26-30)；
(5) 何辅云，赖志荣，漏磁NDT原理的研究，合肥工业大学学报(自然科学版)，1994，9，17(3)：(28-32)；
(6) 何辅云，石油管道的高速检测与缺陷识别，无损检测，2000，22(5)：206-208；
(7) 何辅云，钢管二维漏磁检测系统的再研究，无损检测，2000，22(2)：68-70；
(8) J. C. Drury I. Eng. M. Inst. NDT, Silver Wing (UK) LimitedA. Marino,Procontrol s.r.l. (Italy),AComparison of the MagneticFlux Leakage and Ultrasonic Methods in the detection and measurement of corrosion pitting in ferrous palte and pipe, ROMA 2000 15 TH WCNDT;
(9) Antonio Petraglia, UFRJ, Rio de Janeiro, RJ, Brasil, Detection and Identification of Defects in Oil Pipelines by Magnetic Flux Leakage, NDTISS'99-International Symposium on NDT Contribution to the Infrastructure Safety Systems, Nov 1999 in Tores Brazil.
(10) Li luming, Wang Laifu, Huang Songling, Liu Shifeng, Inspecting the Inner Corrosion Defects by Magnetic Flux Leakage Testing Method, 10TH APCNDT BRISBANE;
(11) 陶旺斌，磁粉探伤漏磁特性分析，南昌航空工业学院学报，1994，2：(20-27)；
(12) 汪友生，潘孟贤，何辅云，缺陷参数与漏磁信号相互关系的实验研究，合肥工业大学学报(自然科学版)，1998，10，21(5)：(28-31)；
(13) 左宪章，永磁体漏磁检测原理及其在无损检测中的应用，电测与仪表，1994，11：(16-19)；
(14) 吴先梅，钱梦碌，有限元法在管道漏磁检测中的应用，无损检测，2000，4，22(4)：(147-150)；
(15) 张复兴，CB／T12606钢管漏磁探伤方法述评，冶金标准化与质量，2000，37 (2)：(35-37)；
(16) 杨理践，葛岷，高松巍，漏磁法管道在线检测计算机系统，沈阳工业大学学报，1996，6，21(3)：(227-229)；
(17)张复兴，新国标GB／T12606《钢管漏磁探伤方法》的制定说明，无损检测，2000，2，22(2)：(78—79)；
(18)黄松岭，李路明等，管道漏磁检测中的信号处理，无损检测 2000，2，22(2)：(55-57)；
(19)解源，康宜华，漏磁探伤及其信号处理，工业仪表与自动化装置 1999，4：(52-53)；
(20)解源，康宜华，漏磁探伤信号的提取，武汉冶金科技大学学报，1997，12，20(4)：(441—444)；
(21)汪友生，徐小平，沈兰荪，铁磁材料的漏磁检测，电子测量与仪器学报，2000，9，14(3)：(45-48)；
(22)杨理践，陈晓春，魏兢，油气管道漏磁检测的信号处理技术，沈阳工业大学学报，1999，12，21(6)：(516-518)；
(23)孙即祥 现代模式识别 国防科技大学出版社 2002，1 (46～53)
(24)Richard C.Leinecker,Tom Archer,Visual C++ 6宝典，电子工业出版社，2000，7；
(25)卢刚 Visual C++6.0程序设计自学教程，清华大学出版社，1999，10，(1—4)
(26)彭礼孝，虚拟设备驱动程序开发起步与进阶，人民邮电出版社，2000，12，(57-145)；
(27)杨强，李堂秋，Win9X虚拟设备驱动程序编程指南，清华大学出版社，1999，(7—30)；
(28)李劲，用VxD实现Windows98／95下的硬件中断，电讯技术，2000，5，(5—9)；
(29)孙丽君，田莉，在Windows环境下实现串行口的实时检测，北京工业大学学报，1999，3，25(1)，(99—103)；
(30)李湘江，Wingx下的vxd技术与应用，计算机系统应用，2001，8：(27—29)；
(31)伍卫国，钱德沛，刘勇，Windows环境下的VxD开发技术，计算机应用研究，1999，8，(66-68)；
(32)何海波，成建波，张浩，数据采集软件开发中问题的分析，微计算机信息，1999，15(2)，(27-29)；
(33)胡隽 钢管磁检测方法中定量检测的研究与实现，研究生毕业论文2002．6 (13—30)
(2) 丁忠平，康宜华，无损检测中的漏磁法原理与实践，电测与仪表，1995，6，(15-18)；
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(8) J. C. Drury I. Eng. M. Inst. NDT, Silver Wing (UK) LimitedA. Marino,Procontrol s.r.l. (Italy),AComparison of the MagneticFlux Leakage and Ultrasonic Methods in the detection and measurement of corrosion pitting in ferrous palte and pipe, ROMA 2000 15 TH WCNDT;
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(15) 张复兴，CB／T12606钢管漏磁探伤方法述评，冶金标准化与质量，2000，37 (2)：(35-37)；
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(28)李劲，用VxD实现Windows98／95下的硬件中断，电讯技术，2000，5，(5—9)；
(29)孙丽君，田莉，在Windows环境下实现串行口的实时检测，北京工业大学学报，1999，3，25(1)，(99—103)；
(30)李湘江，Wingx下的vxd技术与应用，计算机系统应用，2001，8：(27—29)；
(31)伍卫国，钱德沛，刘勇，Windows环境下的VxD开发技术，计算机应用研究，1999，8，(66-68)；
(32)何海波，成建波，张浩，数据采集软件开发中问题的分析，微计算机信息，1999，15(2)，(27-29)；
(33)胡隽 钢管磁检测方法中定量检测的研究与实现，研究生毕业论文2002．6 (13—30)