第1章 绪论 1
1.1 钢管中的缺陷 1
1.1.1 固有的缺陷 1
1.1.2 预制工序的缺陷 2
1.1.3 后续工序的缺陷 3
1.1.4 在役的缺陷 4
1.2 钢管无损检测方法 5
1.2.1 钢管超声检测 6
1.2.2 钢管涡流检测 6
1.2.3 钢管磁粉检测 8
1.2.4 钢管漏磁检测技术研究概况 8
1.3 钢管的组合检测及典型缺陷信号 10
1.4 钢管生产工艺对漏磁检测的影响 14
1.5 表面粗糙度对裂纹漏磁检测的影响 15
1.5.1 表面粗糙度试块 15
1.5.2 表面粗糙度对漏磁检测信号的影响试验 16
1.5.3 粗糙表面的磁场分布 19
1.6 钢管漏磁检测过程中的相关术语 20
1.6.1 与钢管漏磁检测方法相关的术语 21
1.6.2 与钢管磁化相关的术语 21
1.6.3 与磁场测量相关的术语 22
1.6.4 与钢管漏磁检测系统相关的术语 24
1.7 本书主要内容与框架 25
第2章 钢管的磁化与退磁 26
2.1 磁性材料的分类 26
2.2 钢管的磁化要求 27
2.3 钢管的多方向磁化方法 28
2.3.1 轴向磁化方法与轴向磁化器 29
2.3.2 周向磁化方法与周向磁化器 34
2.4 钢管退磁方法 37
2.4.1 钢管剩磁形成原因 38
2.4.2 钢管剩磁方向 39
2.4.3 退磁方法 39
2.4.4 钢管退磁工艺 40
第3章 管外漏磁场拾取与处理方法 43
3.1 漏磁场拾取原理与传感器 43
3.1.1 漏磁场及其拾取原理 43
3.1.2 磁场传感器 44
3.2 漏磁检测探头 49
3.2.1 漏磁检测探头的结构形式 49
3.2.2 漏磁检测探头的检测特性 49
3.3 漏磁检测探头部件 53
3.3.1 探头扫查路径规划 54
3.3.2 线阵漏磁检测直探头 55
3.3.3 高速气浮扫查方法与机构 57
3.3.4 阵列漏磁检测信号系统 58
第4章 漏磁检测精度的影响因素 64
4.1 缺陷内外位置 64
4.1.1 内、外部缺陷的漏磁场差异 64
4.1.2 基于检测信号中心频率的区分方法 69
4.1.3 基于检测信号中心斜率的区分方法 71
4.1.4 基于数字信号差分的区分方法 79
4.1.5 基于双层梯度检测的区分方法 84
4.2 钢管壁厚不均 89
4.2.1 壁厚不均的磁场分布 90
4.2.2 壁厚不均对缺陷漏磁场的影响 93
4.2.3 消除壁厚不均影响的方法 95
4.3 缺陷走向 99
4.3.1 缺陷走向对漏磁场分布的影响 100
4.3.2 消除缺陷走向影响的方法 104
4.4 传感器阵列差异 112
4.4.1 静态标定方法 113
4.4.2 动态标定方法 115
第5章 高速检测中的涡流效应与磁后效 116
5.1 高速漏磁检测的涡流效应 116
5.1.1 高速运动中的电磁感应 116
5.1.2 感生磁场对缺陷漏磁场的影响 121
5.1.3 消除感生磁场影响的方法 125
5.2 高速漏磁检测的磁后效现象 134
第6章 钢管漏磁自动化检测系统 136
6.1 钢管漏磁自动化检测工艺与设备配置 136
6.1.1 检测工艺描述 136
6.1.2 设备主要技术参数 136
6.1.3 设备主要组成 140
6.2 探头检测轨迹规划 143
6.2.1 钢管自动检测的运动方式 145
6.2.2 自动漏磁检测的扫查轨迹 147
6.2.3 钢管全覆盖无盲区检测 152
6.3 高稳定性的检测姿态与跟踪机构 154
6.3.1 钢管运动自由度 154
6.3.2 探头跟踪机构的运动学 155
6.3.3 探头最优检测姿态的实现 157
6.4 缺陷的定位与喷标 158
6.4.1 标记系统 158
6.4.2 喷枪结构 159
6.4.3 喷标控制 159
6.5 漏磁自动检测设备的性能测试 163
6.5.1 样管 164
6.5.2 测试方法 165
第7章 漏磁检测技术的其他应用 166
7.1 回收钻杆自动化检测与分级系统 166
7.1.1 检测分级工艺 167
7.1.2 控制系统 168
7.1.3 现场应用 168
7.2 井口钻杆漏磁检测仪器 169
7.2.1 整体方案 169
7.2.2 励磁线圈 170
7.2.3 现场应用 170
7.3 修复抽油杆漏磁检测方法与系统 172
7.3.1 检测原理 173
7.3.2 整体方案 175
7.3.3 现场应用 177
7.4 冷拔钢棒交流漏磁检测方法与装置 177
7.4.1 检测原理 178
7.4.2 整体方案 178
7.4.3 检测探头 179
7.4.4 现场应用 180
7.5 汽车轮毂轴承旋压面漏磁检测方法与装置 181
7.5.1 磁化装置 182
7.5.2 检测探头 185
7.5.3 检测平台 187
7.5.4 现场应用 192
7.6 轴承套圈裂纹漏磁检测方法与装置 192
7.6.1 检测原理 193
7.6.2 检测探头 197
7.6.3 检测装备 201
7.6.4 现场应用 206
参考文献 207