基于磁致伸縮效應(yīng)的導(dǎo)波管道缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、管道輸送在工業(yè)及能源運(yùn)輸體系中具有重要地位，管道中缺陷的存在會(huì)對(duì)管道運(yùn)行造成隱患，不僅容易發(fā)生泄漏，甚至發(fā)生爆炸，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，甚至威脅人類(lèi)生命安全。磁致伸縮導(dǎo)波管道檢測(cè)不僅檢測(cè)效率高，而且具有非接觸檢測(cè)、提離距離大以及可在高溫下工作等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。導(dǎo)波傳感器是導(dǎo)波管道檢測(cè)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，而縱向?qū)Р▊鞲衅鲗?duì)管道周向缺陷具有很好的檢測(cè)靈敏度，在低頻范圍內(nèi)具有良好的檢測(cè)效果，開(kāi)展基于磁致伸縮效應(yīng)的縱向

2、導(dǎo)波傳感器及管道缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究對(duì)促進(jìn)導(dǎo)波管道缺陷檢測(cè)技術(shù)的推廣應(yīng)用具有重要意義。
　　本文對(duì)磁致伸縮縱向?qū)Р▊鞲衅骷?lì)/接收導(dǎo)波的過(guò)程進(jìn)行了理論研究，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并制作了管道磁致伸縮縱向?qū)Р▊鞲衅?，設(shè)計(jì)了采用智能掃頻猝發(fā)信號(hào)源及高壓寬帶功率放大器的管道缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)基于磁致伸縮效應(yīng)的縱向?qū)Р▊鞲衅骷肮艿廊毕輽z測(cè)系統(tǒng)開(kāi)展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。論文的主要內(nèi)容及其章節(jié)安排如下:
　　第一章闡述了管道磁致伸縮導(dǎo)波檢測(cè)的研究背景

3、及意義，介紹了磁致伸縮導(dǎo)波技術(shù)的研究概況，綜述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于磁致伸縮導(dǎo)波傳感器理論建模、磁致伸縮導(dǎo)波的實(shí)現(xiàn)方法及儀器開(kāi)發(fā)等方面的研究進(jìn)展，提出了本文的研究?jī)?nèi)容和研究框架。
　　第二章介紹了磁致伸縮導(dǎo)波基礎(chǔ)理論，分析了基于磁致伸縮導(dǎo)波的管道缺陷檢測(cè)系統(tǒng)原理，對(duì)磁致伸縮縱向?qū)Р▊鞲衅鞯拇怕晸Q能機(jī)理進(jìn)行了研究分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)磁致伸縮縱向?qū)Р▊鞲衅鞯募ぐl(fā)和接收過(guò)程進(jìn)行理論建模，得出導(dǎo)波幅值與傳感器輸入電流和偏置磁場(chǎng)的關(guān)系，為后續(xù)設(shè)計(jì)研究提

4、供理論基礎(chǔ)。
　　第三章設(shè)計(jì)了磁致伸縮縱向?qū)Р?lì)/接收傳感器，研究了磁路結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳感器偏置磁場(chǎng)強(qiáng)度和分布均勻性的影響，在此基礎(chǔ)上對(duì)傳感器偏置磁場(chǎng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)傳感器的激勵(lì)/接收線(xiàn)圈進(jìn)行了優(yōu)化，完成了傳感器的阻抗匹配設(shè)計(jì)，并制作了傳感器實(shí)物。
　　第四章設(shè)計(jì)了基于磁致伸縮導(dǎo)波的管道缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了智能掃頻猝發(fā)信號(hào)源，提高了檢測(cè)系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，針對(duì)磁致伸縮縱向?qū)Р▊鞲衅骷?lì)信號(hào)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了高壓寬頻功率放大器，并設(shè)計(jì)了

5、壓電陣列導(dǎo)波傳感器，用于磁致伸縮縱向?qū)Р▊鞲衅鞯臏y(cè)試實(shí)驗(yàn)。
　　第五章進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)所設(shè)計(jì)的磁致伸縮縱向?qū)Р▊鞲衅鬟M(jìn)行了激勵(lì)/接收性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)，并對(duì)無(wú)裂紋缺陷的管道進(jìn)行了檢測(cè)，然后對(duì)含裂紋缺陷管道進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的磁致伸縮縱向?qū)Р▊鞲衅髂苡行У丶?lì)/接收低頻L(0，2)模態(tài)縱向?qū)Р?，所設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)含周向裂紋缺陷管道的無(wú)損檢測(cè)。
　　第六章對(duì)全文的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)后續(xù)的研究提出展望與