桥梁漏磁检测法

行业前沿 3年前 (2014-11-29) 566 人围观 2

漏磁检测法是一种桥梁构件的无损检测方法,所谓“无损检测”,就是要在实现对结构构件进行某些指标检测的同时,不损坏构件本体,比破损检测方法更具优势,收到广泛欢迎。

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便携式漏磁检测设备

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检测管线的三维漏磁检测装置(详细介绍)

漏磁检测法的原理

漏磁检测法的原理是通过外加的磁激励源对被检测物体进行磁化,使被检测物体与 磁检测装置形成闭合磁回路,所以当被检测物体中有缺陷时,磁场将在缺陷处产生泄露, 也就是在整个闭合中形成一定的漏磁场。接着采用磁信号传感器对漏磁场信号进行采集,从而得到缺陷的信息,确定缺陷的参数。

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漏磁检测主要组成部分包括被检测缆索、钢刷、轭铁、永磁体、空气等。 由漏磁检测的原理可知,由被检测缆索、永磁体、轭铁、钢刷组成闭合磁回路,在桥梁缆索缺陷处会产生漏磁场。

漏磁检测法的优缺点

优点:抗干扰能力强,非接触检测、检测成本低,检测精度高、可进行实时在线检测。

缺点:要求被检测物体必须为铁磁性材料。

漏磁检测的流程

  1. 利用永磁铁或电源把缆索磁化,产生缺陷漏磁场;
  2. 利用漏磁传感器采集漏磁信号;
  3. 通过通信系统把漏磁信号传到计算机,进行数据处理和缆索缺陷识别。

漏磁检测缺陷识别方法

所谓识别方法,就是如何根据检测设备得到的电磁信号,将其转化成可以判断构件哪里有缺陷,以及缺陷严重到什么程度的指标的过程。漏磁场与缺陷形状参数之间关系的研究主要是从理论分析计算和试验测量两个方面进行的。

理论分析方法

  1. 用磁荷取代缺陷处的铁磁材料,设法求磁荷在铁磁材料表面空气中漏磁场分布的磁偶极子模型解析法。这种磁偶极子模型理论只是理论上的理想计算,并没有在实际中有很大应用,但是 这些理论是最基本的方法,为以后提出的新理论奠定了重要的理论基础。
  2. 借助计算机辅助计算来求解漏磁场分布的工程近似学派的求解麦克斯韦方程数值解法

缺陷识别方法

人工神经网络法:利用神经网络的学习功能,将大量已知尺寸的缺陷及其产生的漏磁 信号的样本对神经网络进行训练,从而生成相应的神经网络模型,然后将实际检测到的未知尺寸缺陷的漏磁信号输入神经网络模型的输入端,在神经网络模型的输出端就可以得到该缺陷的尺寸。实践证明该方法能够较好的识别出缺陷的实际尺寸,但也有诸如工作量庞大,需要大量的样本数据才能完成神经网络的训练,容易出现过拟合现象和局部极值等缺点。

小波变换法:主要是利用小波变换对缺陷 信号细节的聚焦作用,把小波变换应用在对漏磁检测信号的进行处理,粗到精地逐步地观察缺陷信号的局部特征,提取缺陷漏磁信号经小波变换后的特征量,然后运用多元线性回归分析方法,最后用实测数据进行验证,从而可以对缺陷漏磁信号实测数据进行分析和定量识别。

利用ANSYS的电磁场分析功能,可对漏磁检测过程进行仿真分析,通常在二维电磁场仿真中采用Plane13氮源,二维远场单元选择Infin9,三维电磁仿真中选择电磁场单元为Solid97,三维远场单元悬着Infin47。材料属性选择不同的磁导率,关于ANSYS电磁学的更多信息,咱们以后哪天再开一篇文章唠唠。

参考文献

邝绍南( 导师 魏武教授),华南理工大学硕士论文《基于多传感器数据融合的蛇形机器人桥梁缆索缺陷自动检测方法研究》,控制理论与控制工程学科