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1、标准分享网www.bzfxw.com免费下载第22卷第2期无损检测Vol.22No.22000年2月NDTFeb.2000管道漏磁检测中的信号处理黄松岭 李路明 鲍晓宇 刘国权 袁亚玎(清华大学,北京 100084)摘 要 针对管道漏磁检测信号的特点,采用软硬件相结合的方法,特别是采用独特的“程序滤波”方法处理检测信号,可有效地消除常规数字滤波无法消除的干扰。经实验验证,这些方法大大提高了检测信号的信噪比和装置的检测灵敏度,而且信号处理程序简单,满足实时检测的要求。主题词 漏磁检测 管道 信号处理 检测灵敏度
2、SIGNALPROCESSINGFORMAGNETICFLUXLEAKAGETESTINGOFPIPELINESHuangSonglingLiLumingBaoXiaoyuLiuGuoquanYuanYading(TsinghuaUniversity,Beijing)AbstractInviewofthesignalcharacteristicsinmagneticfluxleakagetestingofpipelines,signalprocessingmethodscombiningsoftwarewit
3、hhardware,especiallytheprogram2filteringmethod,wereusedtoeliminateefficientlythenoisesthatcannotberemovedbytraditionaldigitalfilteringmethods.Experimentsshowedthatthemethodsimprovedsignal2to2noiseratioandtestingsensitivitygreatly,andmettherequirementofreal2
4、timetestingbecauseofthesimplicityofthesignalprocessingprogram.KeywordsMagneticfluxleakagetestingPipelineSignalprocessingTestingsensitivity 管道系统广泛应用于冶金、石油、化工及城市水计算机分析和处理信号的速度足够快,以适应分时暖供应等工业部门中,工业管道的工作条件非常恶处理各个通道采集数据的需要,所有这一切表明系劣,容易发生腐蚀、疲劳破坏或使管道内部潜在缺陷统的成本很高。
5、[1]发展成破损而引起的泄漏事故等,因此,管道的监为了降低成本,采用管道周向整体磁化、探头在测和诊断就成为无损检测技术应用、发展的重要方磁极间运动扫查的方式来减少数据采集通道数,降[2]面。在众多的管道检测方法中,漏磁检测方法使用低硬件成本和系统复杂度。探头在磁极间周向往复[3～4]广泛,但微小缺陷引起的漏磁检测信号很微弱,扫查的同时,整个检测装置沿着管道轴向运动,因容易被各种噪声湮没,因此对漏磁信号进行处理,从此,实际上探头在管道外表面作“之”字形扫查运动,中提取缺陷信息至关重要。见图1。下面针对管道漏磁检
6、测信号的特点,介绍采用2 硬件信号处理方法软硬件结合的信号处理方法。这些方法可使检测装置既能满足实时检测的要求,又具有较高的检测灵硬件处理电路(图2)把探头检测到的微弱漏磁敏度。1 探头扫查方式概述管道漏磁检测系统一般采用多传感器、多数据通道的方式,每个传感器都包含一整套磁化、磁检测元件及激励源等部件,各传感器沿管道周向排成阵列,在检测过程中相对于检测装置不动,整个检测装置沿管道轴向运动完成对管道的全面检测,通过这[5～8]种方式来提高检测效率。由于多通道并行,要求图1 探头扫查示意图·55·©1995-20
7、04TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.标准分享网www.bzfxw.com免费下载黄松岭等:管道漏磁检测中的信号处理图2 硬件信号处理电路框图图5 工频调制后的微弱漏磁检测信号信号尽量不失真地放大到满足AöD采集电路的要求,同时,尽可能地抑制噪声。信号波形,可见工频干扰非常强,不消除此干扰就无图3是经前级放大和差动放大后的检测信号波法判定缺陷是否存在,更无法对缺陷进行量化。形,从图中可见检测信号中除了包含我们感兴趣的缺陷漏磁信号的主频在5
8、0Hz附近,同工频干漏磁信号外,还包含较大的磁场梯度信号和高频干扰的频率相近,因此用硬件滤波电路无法消除工频扰信号。磁场梯度是由探头在磁极间扫查造成的,高干扰。50Hz工频干扰是一种频率和幅值较稳定、波频干扰信号是空间电磁场耦合产生的,经过合理选形略有畸变的正弦波,因此用相邻周期信号同相位择带通有源滤波器参数,可较好地抑制磁场梯度造相减的方法可以消除此干扰。设m为每周期采样点成的干扰及探头引入的高频
