磁致伸缩导波检测技术实验研究

论文摘要

近年来,磁致伸缩导波由于具有单点激励即可实现长距离检测的优点得到了广泛而深入的研究。本学位论文结合国家863项目“斜拉索锚固区磁致伸缩导波检测关键技术的研究”和科技支撑计划项目“带保温层管道腐蚀电磁导波检测技术研究与设备研制”,通过实验方法研究影响磁致伸缩导波传播的各种因素以及导波在不同构件上的传播特性和缺陷检测。论文首先论述了磁致伸缩导波的基本原理,构建了磁致伸缩导波的实验系统,对导波的频散和磁致伸缩线性工作区两个关键问题进行了论述。其次,通过设计不同的磁路结构,详细研究了磁化强度与导波检测信号之间的关系,得到了管道截面积与所需磁化面积的线性曲线,为磁致伸缩导波检测传感器设计提供了依据。在此基础上,对带包覆层管道中导波的特性进行了研究,将包覆层对检测的影响归结为提离效应,得到了传感器提离高度与信号衰减幅度的曲线。实验表明,对包覆层管道检测,需提高激励功率。最后,对工程常用的缆索构件进行了实验研究。对单根钢丝、平行钢丝和钢绞线的研究表明,缺陷截面积与缺陷回波峰峰值成线性关系,为缺陷定量检测提供了依据。采用抽油杆过渡区模拟斜拉索锚固区的结构,提出针对复杂结构信号的取参考点差分方法。最后对斜拉索锚固区进行了预实验,为磁致伸缩导波检测斜拉索锚固区的工程应用提供了一定的依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题概述
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 论文主要工作
• 2 磁致伸缩导波检测实验系统
• 2.1 磁致伸缩效应的基本理论
• 2.2 磁致伸缩导波系统构成
• 2.3 磁致伸缩导波检测关键技术
• 2.4 本章小结
• 3 包覆层管道检测实验研究
• 3.1 引言
• 3.2 包覆层管道磁致伸缩导波检测的磁化规范
• 3.3 包覆层对磁致伸缩导波传播的影响
• 3.4 本章小结
• 4 缆索磁致伸缩导波检测实验研究
• 4.1 引言
• 4.2 平行钢丝实验研究
• 4.3 预应力钢绞线实验研究
• 4.4 斜拉索锚固区检测实验研究
• 4.5 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 对下一步工作的建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录 1 攻读学位期间发表的学术论文目录