钢管高速漏磁检测中若干关键问题的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文钢管高速漏磁检测中若干关键问题的研究姓名：徐江申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：武新军;康宜华20050325摘要随着能源工业，特别是石油工业的持续升温，钢管的需求量逐年攀升，对其质量也提出了更高的要求。无损检测作为一种主要的质量保证手段，其重要性越发突出，因而，对检测设备的需求量也大幅增加。漏磁检测法作为一种高效的检测方法被广泛应用于钢管的在线无损检测。针对现有引进的国外高速钢管漏磁检测设备的改造及其国产化制造，提出并研究了该方面存在的若干关键问题。利用多路时分复用及高速USB接口技术，结合高速漏磁检测中信号的传输特点，分析并设计了检测信号传输系统，包括

2、时钟发生电路、编码解码电路及放大滤波电路。将时频分析方法应用到钢管漏磁检测信号的分析中，在众多方法中，选择出利用16点凯赛窗的短时傅立叶变换谱图方法，有效地辨别出钢管内部N10和外部N5的标准伤信号。在分析方法和软件的研究中，对多通道的基准值和灵敏度的自动标定方法进行了详细研究，得出了实用的算法并编程实现。提出了采用时间上离散化的退磁过程分析方法，很好的解释了钢管的退磁过程，解决了钢管高速运动中的退磁问题。在上述研究的基础上，研制出适用于国外设备的漏磁信号处理系统及钢管在线退磁装置，取得良好的应用效果。关键词：钢管漏磁检测信号处理缺陷识别自动标定退磁IAbstractWiththerapid

3、developmentofenergyindustry，especiallypetroleumindustry,thequantitydemandedofsteelpipeincreasedquicklyandtheclientmademoreapplicationforthequalityofsteelpipes.Asanprimarymethodtoguaranteequalityofsteelpipes，Nondestructivetesting(NDT)isbeingmoreimportantandthequantitydemandedofequipmentincreasestoo.

4、Magneticfluxleakagetestingmethod(MFL)asaneffectivemethodiswidelyusedinsteelpipesinspectionsystem.Thispaperresearchesseveralkeyproblemstoproductandreconstructthehigh-speedsteelpipeinspectionsystem.Firstly,thesignaltransmissionsystemwhichincludesclockcircuit,codingcircuit,decodecircuit,magnifycircuit

5、andfiltercircuitisdesignedbytimedivisionmultiplexing(TDM)anduniversalserialbus(USB)technology.Secondly,Time-frequencyanalysismethodisusedtoidentifyinsideandoutsideflaws.The16pointsshorttimeFouriertransform(STFT)withKaiserWindowwhichcaneffectivelydistinguishtheN10insideflawandtheN5outsideflawischose

6、nfrommanymethods.Thenthearithmeticofenactmentbenchmarkanddelicacytechnologyisusedinthesoftwarebyresearchingtheoryofbenchmarktechnology.Lastly,thedemagnetizablemethodtohigh-speedmovingsteelpipeisresearchedandthediscretetimemethodisusedtoexplainthedemagnetizableprocessingofsteelpipe.MFLsignalprocesss

7、ystemsandonlinedemagnetizableequipmentsusedinforeigntestingequipmentaredevelopedonthebasisoftheseresearchesandappliedwidely.Keywords:steelpipemagneticfluxleakagetestingsignalprocessingflawidentificationauto