Page 67 - 无损检测2021年第十期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202110006

基于功率谱密度峰值的大提离下

脉冲涡流测厚方法

王安泉 , 刘 禹 , 郝宪锋 , 戴永寿 , 闫泰松 , 姜 朝 1
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( 1. 中国石化股份胜利油田分公司 技术检测中心, 东营 257000 ;

2. 中国石油大学( 华东)海洋与空间信息学院, 青岛 266580 ;

3. 中国石油大学( 华东)控制科学与工程学院, 青岛 266580 )

摘 要: 以脉冲涡流检测信号的功率谱密度峰值作为特征量, 并借助 COMSOL 软件开展了
仿真试验, 分析了该特征量与管道壁厚、 提离值之间的关系; 开展了基于该特征量的壁厚反演方法
研究, 形成了可应用于大提离下铁磁性管道壁厚检测的方法; 最后在实验室加工的 Q235管道阶梯
试件上开展了试验。结果表明, 在大提离条件下, 壁厚测量误差能控制在±9%以内, 且抗干扰能力
强, 多次测量结果的稳定性好。

关键词: 脉冲涡流; 功率谱密度峰值; 大提离; 铁磁性管道; 厚度测量

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2021 ) 10-0029-05

Pulsededd y currentthicknessmeasurementmethodunderlar g eliftbasedon

p owers p ectraldensit yp eak

WANGAn q uan , LIUYu , HAOXianfen g DAIYon g shou , YANTaison g JIANGChao 1
,
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,

( 1.TechnicalTestin gCenter , Sino p ecShen g liOilfieldBranch , Don gy in g 257000 , China ;

2.Colle g eofOceano g ra p h y andS p aceInformatics , ChinaUniversit y ofPetroleum ( EastChina ), Qin g dao266580 , China ;

3.Colle g eofControlScienceandEn g ineerin g , ChinaUniversit y ofPetroleum ( EastChina ), Qin g dao266580 , China )

Abstract : The p owers p ectraldensit yp eakofthe p ulsededd y currenttestin g si g nalwasusedasthefeature , and

thesimulationex p erimentwascarriedoutwiththehel pofCOMSOLsoftware , andtherelationshi pbetweenthe

featureandthep i p elinewallthicknessandlift-offwasanal y zed.Afterthat , theresearchonthewallthickness

inversionmethodbasedonthisfeaturewascarriedout , andamethodthatcanbea pp liedtothewallthickness

detectionofferroma g netic p i p elinesunderlar g eliftwasformed.Finall y , ex p erimentaltestswerecarriedoutonthe

Q235p i p elineladders p ecimenp rocessedinthelaborator y .Theex p erimentalresultsshowthatunderthecondition

oflar g elift , thewallthicknessdetectionerrorcanbecontrolledwithin±9% , theanti-interferenceabilit y isstron g ,

andthemulti p lemeasurementresultsarestable.

Ke ywords : p ulsededd ycurrent ; p owers p ectraldensit yp eak ; lar g elift ; ferroma g neticp i p eline ; thickness
measurement
脉冲涡流技术是一种新兴的无损检测技术。不 是具有一定占空比的方波激励信号, 包含了丰富的
同于传统涡流检测技术, 脉冲涡流检测信号采用的 频率 成 分 [ 1-2 ] , 可 用 于 缺 陷 深 度 检 测 [ 3-4 ] 、 缺 陷 分
类 [ 5 ] 、 厚度检测 [ 6 ] 、 电磁性能检测 [ 7 ] 、 机械性能估
计 [ 8 ] 等多种工程应用场景。
收稿日期: 2021-04-09
由于铁磁性材料存在趋肤效应, 检测信号难以
基金项目: 国家重点研发计划项目( 2016YFC0802302 )
作者简介: 王安泉( 1979- ), 男, 高级工程师, 主要从事设备检测 完全穿透较厚的试件, 且较厚的包覆层会使检测探
与无损检测技术研究工作 头与管道存在一定距离, 因此产生的大提离问题也
为脉冲涡流检测带来了困难 [ 9-11 ] 。针对铁磁性材料
通信作者: 刘 禹, liu _ y u3@ qq .com
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2021年 第43卷 第10期
无损检测