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第1章 电磁超声导波检测1

1.1概述1

1.2 EMAT的影响因素3

1.2.1线圈折间距对EMAT性能的影响3

1.2.2线圈回折数对EMAT性能的影响3

1.2.3线圈提离对EMAT性能的影响4

1.3管道轴向导波EMAT4

1.3.1纵向导波的波模式和频散4

1.3.2纵向导波EMAT的结构和换能原理5

1.4导波的频散特性6

1.4.1平板Lamb波的频散特性6

1.4.2平板SH导波的频散特性7

1.5电磁超声导波检测技术7

1.5.1电磁超声测厚7

1.5.2管道轴向电磁超声导波检测12

1.5.3天然气管道裂纹电磁超声导波检测24

第2章 脉冲涡流检测28

2.1基本电磁原理28

2.1.1渗透深度与趋肤效应28

2.1.2探头设计原理29

2.1.3脉冲涡流检测原理30

2.2脉冲涡流检测的线圈式探头32

2.2.1检测线圈的分类32

2.2.2检测线圈的工作方式32

2.2.3脉冲涡流检测探头33

2.2.4探头设计的互易规律45

2.3脉冲涡流检测电路46

2.3.1电源模块47

2.3.2激励源48

2.3.3模拟信号处理模块49

2.3.4单片机子系统50

第3章 远场涡流检测52

3.1概述52

3.2管道远场涡流的数学模型54

3.2.1基本方程54

3.2.2交变磁场在铁磁管壁中的传播57

3.2.3检测线圈的信号电压58

3.3管道远场涡流有限元仿真建模59

3.3.1有限元法及ANSYS简介59

3.3.2远场涡流模型建立61

3.4管道远场涡流的二维有限元仿真68

3.4.1电磁分解分析71

3.4.2内壁处磁场的估计模型73

3.4.3全周向缺陷分析75

3.4.4缺陷信号与缺陷尺寸的关系78

3.5管道远场涡流的三维有限元仿真80

3.5.1凹槽缺陷信号80

3.5.2轴向缺陷信号与缺陷尺寸的关系85

第4章 低频涡流检测93

4.1电涡流位移探头线圈的有限元仿真93

4.1.1探头线圈的有限元仿真模型93

4.1.2探头线圈的有限元仿真结果94

4.1.3探头线圈模型的理论分析101

4.2管道变形低频涡流检测系统107

4.2.1系统设计107

4.2.2数字交流不平衡电桥测量电路108

4.2.3信号处理及显示模块111

第5章 磁记忆检测113

5.1检测原理113

5.2地磁场与铁磁性材料磁记忆的关系115

5.2.1地磁场对磁记忆检测的影响115

5.2.2地磁场对磁记忆现象产生过程的影响121

5.3用磁记忆检测应力分布123

第6章 漏磁检测125

6.1漏磁检测原理125

6.2漏磁检测影响因素126

6.2.1影响因素的分类126

6.2.2磁化环节的影响127

6.2.3漏磁和数据采集环节的影响129

6.3漏磁检测缺陷量化方法133

6.3.1基于统计识别的缺陷量化方法138

6.3.2径向基函数神经网络量化方法142

6.3.3三维有限元神经网络量化方法147

6.4脉冲漏磁检测156

参考文献158