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第1章 磁性无损检测传感器设计基础 1

1.1 磁性无损检测新技术的分类和应用 1

1.1.1 按磁场信号形成的分类 1

1.1.2 按磁场信号测量的分类 2

1.1.3 按磁电信号的解释形式分类 4

1.1.4 磁性无损检测的应用 5

1.2 铁磁性构件的磁化技术 5

1.2.1 磁化方式 5

1.2.2 磁化强度的选择 6

1.2.3 永磁励磁磁路分析 8

1.2.4 线圈励磁磁路分析 9

1.3 磁信号测量技术 13

1.3.1 磁场信号测量的基本要求 13

1.3.2 磁场测量的原理和元件 14

1.3.3 磁场的测量方法 16

1.3.4 磁测量探头设计 18

1.4 本章小结 18

第2章 数字化磁电信号处理技术 19

2.1 磁电信号预处理技术 19

2.2 磁电信号的时空域采样方法 22

2.3 便携式数据采集器 23

2.3.1 基于串行口的数据采集卡 23

2.3.2 基于并行口的数据采集卡 25

2.3.3 基于USB的数据采集卡 28

2.4 磁电数字信号处理技术 30

2.4.1 信号的频域数字滤波 30

2.4.2 基于小波分析的漏磁检测信号提取 33

2.4.3 波形信号特征量分析 38

2.4.4 磁电信号的定量解释 39

2.5 本章小结 40

第3章 细长导磁构件的直流退磁 41

3.1 退磁方法概述 41

3.1.1 居里点热退磁方法 41

3.1.2 电磁退磁方法 41

3.2 退磁的相关规范 43

3.3 退磁方法及过程 43

3.3.1 离散化分析方法 43

3.3.2 离散化分析方法在钢管退磁过程中的应用 44

3.4 应用实例 45

3.5 本章小结 47

第4章 录井钢丝裂纹定量检测技术 48

4.1 钢丝的涡流检测 48

4.2 裂纹漏磁定量检测的试验研究 49

4.2.1 裂纹漏磁场的试验分析 49

4.2.2 漏磁定量检测的误差来源 55

4.3 录井钢丝裂纹定量检测原理 56

4.3.1 钢丝裂纹漏磁场的计算 56

4.3.2 录井钢丝裂纹定量检测的试验分析 58

4.3.3 录井钢丝裂纹定量检测方法 60

4.4 录井钢丝裂纹定量检测传感器的设计 61

4.4.1 检测元件提离距离对裂纹检测信号的影响 61

4.4.2 结构方案比较 62

4.5 录井钢丝裂纹定量检测系统 63

4.5.1 系统组成 63

4.5.2 裂纹检测信号的定量识别策略 64

4.5.3 探伤试验及定量检测系统的性能指标 69

4.6 本章小结 70

第5章 抽油杆无损检测的方法与技术 71

5.1 缺陷形式及检测方案 71

5.1.1 结构及服役条件 71

5.1.2 主要缺陷形式 72

5.1.3 检测方案 74

5.2 井口检测仪 75

5.2.1 井口检测的要求 75

5.2.2 井口检测装置 76

5.2.3 井口检测信号处理系统 76

5.2.4 井口检测仪试验测试 77

5.2.5 现场应用 77

5.3 杆体检测方法 80

5.3.1 直流线圈磁化器设计 80

5.3.2 基于线圈磁化的杆体检测探头设计 81

5.3.3 试验分析 82

5.4 杆端过渡区检测方法 84

5.4.1 杆体检测时盲区的形成 85

5.4.2 杆端过渡区检测探头设计 85

5.4.3 杆端过渡区检测性能测试 87

5.4.4 杆端过渡区检测信号的分析和处理 88

5.5 无盲区检测系统设计 89

5.5.1 检测总成设计 90

5.5.2 辅助机构设计 91

5.5.3 自动控制系统设计 92

5.5.4 现场应用 93

5.6 本章小结 97

第6章 油管无损检测的方法与技术 98

6.1 油管的主要缺陷形式 99

6.1.1 横向缺陷 99

6.1.2 纵向缺陷 102

6.1.3 其他形式的缺陷 103

6.2 磁性无损检测实施方案 103

6.3 油管纵横向缺陷检测探头的设计 107

6.3.1 横向检测单元结构设计 107

6.3.2 纵向检测单元结构设计 110

6.4 油管剩余壁厚测量方法 113

6.5 井口油管检测仪 115

6.5.1 仪器构成 115

6.5.2 井口油管检测仪实验室测试 115

6.5.3 井口油管检测仪的应用 116

6.5.4 井口检测的局限性 122

6.6 室内油管纵、横向缺陷检测系统 122

6.6.1 检测系统的结构 122

6.6.2 检测系统的检测流程 124

6.6.3 现场应用 125

6.7 多规格油管自动检测系统 127

6.7.1 检测探头的工作原理 127

6.7.2 自动检测系统的构成 128

6.8 撬装式油管纵横缺陷检测系统 130

6.8.1 纵横局部缺陷检测探头设计 130

6.8.2 系统设计 132

6.8.3 检测结果及讨论 132

6.9 本章小结 137

第7章 钢管高速漏磁检测方法 138

7.1 国内外研究概况 138

7.1.1 钢管在线检测方法 138

7.1.2 钢管电磁检测标准 140

7.2 大口径钢管检测的典型工厂条件 141

7.3 高速漏磁检测工艺设计 144

7.4 关键部件的结构设计 146

7.4.1 横向检测系统的设计 146

7.4.2 纵向检测系统的设计 147

7.4.3 信号处理和控制系统 149

7.4.4 标定系统 150

7.4.5 主要技术指标和生产能力 150

7.5 本章小结 151

第8章 钢棒纵向裂纹检测方法 153

8.1 缺陷特征分析 153

8.2 检测系统方案设计 153

8.2.1 检测系统总体布置设计 153

8.2.2 不同磁化方式的试验 154

8.3 钢棒裂纹的点磁源检测方法 163

8.3.1 点磁源检测原理 163

8.3.2 基于点磁源方法的纵向裂纹检测装置设计 165

8.4 本章小结 167

参考文献 168