双传感器差分峰值侦测的漏磁检测新方法.pdf

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1、第３７卷第６期仪器仪表学报Ｖｏｌ３７Ｎｏ６２０１６年６月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＪｕｎ．２０１６双传感器差分峰值侦测的漏磁检测新方法吴德会，刘志天，苏令锌（厦门大学航空航天学院机电工程系厦门３６１００５）摘要：为了提高管道、储罐漏磁检测的准确度、灵敏度，同时抑制噪声干扰，提出了一种双传感器差分峰值侦测的漏磁检测新方法。首先，对实际漏磁检测过程存在的背景噪声进行分析，研究了检测器振动、磁隙变化、磁轭泄漏等噪声源的共模特性；其次，利用缺陷漏磁场的分布特点构造了一种新型的差分侦测结构，该结构既可

2、对噪声进行共模抑制，又可实现缺陷特征信号的差模提取；再次，依托磁偶极子模型，对所提方法的机理进行了分析，并讨论实现该方法所需要的约束条件及其检测灵敏度特性；最后，开展了仿真和物理实验，实验结果表明，该方法的噪声仅为传统Ｘ分量检测的５％，Ｙ分量检测的２６％，且检测敏感度提高了２倍。该方法为优化漏磁检测器结构、提高检测的可靠性及灵敏性提供了一个新的思路。关键词：漏磁检测；差分峰值侦测；共模噪声；磁偶极子＋中图分类号：ＴＨ８７８．３文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：４６０．４０３０ＮｅｗＭＦＬｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｄｉｆｆｅ

3、ｒｅｎｔｉａｌｐｅａｋｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｕｓｉｎｇｄｕａｌｓｅｎｓｏｒｓＷｕＤｅｈｕｉ，ＬｉｕＺｈｉｔｉａｎ，ＳｕＬｉｎｇｘｉｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉａｍｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ３６１００５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｐｉｐｅｌｉｎｅａｎｄｓｔｏｒａｇｅｔａｎｋｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｘｌｅａｋａｇｅ（ＭＦＬ）ｄ

4、ｅｔｅｃｔｉｏｎ，ａｓｗｅｌｌａｓｓｕｐｐｒｅｓｓｎｏｉｓｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ａｎｅｗＭＦＬｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｅａｋｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｕｓｉｎｇｄｕａｌｓｅｎｓｏｒｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｎｏｉｓｅｉｎａｃｔｕａｌＭＦＬｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｃｏｍｍｏｎｍｏｄｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｎｏｉｓｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｓｕｃｈａｓｓｅｎｓｏｒｖｉｂｒａｔｉｏｎ，ｍａｇｎｅｔｇａｐｃｈａｎｇｅ

5、，ｍａｇｎｅｔｙｏｋｅｌｅａｋａｇｅａｎｄｅｔｃ．ａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｎｅｘｔ，ａｎｅｗｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｂｕｉｌｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｄｅｆｅｃｔｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｘｌｅａｋａｇｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｒｅｓｔｒａｉｎｔｈｅｃｏｍｍｏｎｍｏｄｅｎｏｉｓｅａｎｄｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｅｆｅｃｔｆｅａｔｕｒｅｓｉｇｎａｌ．Ｔｈｅｎ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｄｉｐｏｌｅ

6、ｍｏｄｅｌｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｒｅｓｔｒａｉｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｒｅｑｕｉｒｅｄｆｏｒｒｅａｌｉｚｉｎｇｔｈｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｔｕｄｙｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｎｏｉｓｅｗｉｔｈｔｈｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄｉｓｏｎｌｙ５％ｏｆｔｈｅｏ

7、ｎｅｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＸｃｏｍｐｏｎｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ２６％ｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＹｃｏｍｐｏｎｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄｔｗｉｃｅ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｗｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅＭＦＬｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｅｎｓｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｇｎｅｔ

8、ｉｃｆｌｕｘｌｅａｋａｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｅａｋｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｃｏｍｍｏｎｍｏｄｅｎｏｉｓｅ；ｍａｇｎｅｔｉｃｄｉｐｏｌｅ技