第1章 电磁超声导波检测 1
1.1概述 1
1.2 EMAT的影响因素 3
1.2.1线圈折间距对EMAT性能的影响 3
1.2.2线圈回折数对EMAT性能的影响 3
1.2.3线圈提离对EMAT性能的影响 4
1.3管道轴向导波EMAT 4
1.3.1纵向导波的波模式和频散 4
1.3.2纵向导波EMAT的结构和换能原理 5
1.4导波的频散特性 6
1.4.1平板Lamb波的频散特性 6
1.4.2平板SH导波的频散特性 7
1.5电磁超声导波检测技术 7
1.5.1电磁超声测厚 7
1.5.2管道轴向电磁超声导波检测 12
1.5.3天然气管道裂纹电磁超声导波检测 24
第2章 脉冲涡流检测 28
2.1基本电磁原理 28
2.1.1渗透深度与趋肤效应 28
2.1.2探头设计原理 29
2.1.3脉冲涡流检测原理 30
2.2脉冲涡流检测的线圈式探头 32
2.2.1检测线圈的分类 32
2.2.2检测线圈的工作方式 32
2.2.3脉冲涡流检测探头 33
2.2.4探头设计的互易规律 45
2.3脉冲涡流检测电路 46
2.3.1电源模块 47
2.3.2激励源 48
2.3.3模拟信号处理模块 49
2.3.4单片机子系统 50
第3章 远场涡流检测 52
3.1概述 52
3.2管道远场涡流的数学模型 54
3.2.1基本方程 54
3.2.2交变磁场在铁磁管壁中的传播 57
3.2.3检测线圈的信号电压 58
3.3管道远场涡流有限元仿真建模 59
3.3.1有限元法及ANSYS简介 59
3.3.2远场涡流模型建立 61
3.4管道远场涡流的二维有限元仿真 68
3.4.1电磁分解分析 71
3.4.2内壁处磁场的估计模型 73
3.4.3全周向缺陷分析 75
3.4.4缺陷信号与缺陷尺寸的关系 78
3.5管道远场涡流的三维有限元仿真 80
3.5.1凹槽缺陷信号 80
3.5.2轴向缺陷信号与缺陷尺寸的关系 85
第4章 低频涡流检测 93
4.1电涡流位移探头线圈的有限元仿真 93
4.1.1探头线圈的有限元仿真模型 93
4.1.2探头线圈的有限元仿真结果 94
4.1.3探头线圈模型的理论分析 101
4.2管道变形低频涡流检测系统 107
4.2.1系统设计 107
4.2.2数字交流不平衡电桥测量电路 108
4.2.3信号处理及显示模块 111
第5章 磁记忆检测 113
5.1检测原理 113
5.2地磁场与铁磁性材料磁记忆的关系 115
5.2.1地磁场对磁记忆检测的影响 115
5.2.2地磁场对磁记忆现象产生过程的影响 121
5.3用磁记忆检测应力分布 123
第6章 漏磁检测 125
6.1漏磁检测原理 125
6.2漏磁检测影响因素 126
6.2.1影响因素的分类 126
6.2.2磁化环节的影响 127
6.2.3漏磁和数据采集环节的影响 129
6.3漏磁检测缺陷量化方法 133
6.3.1基于统计识别的缺陷量化方法 138
6.3.2径向基函数神经网络量化方法 142
6.3.3三维有限元神经网络量化方法 147
6.4脉冲漏磁检测 156
参考文献 158