Page 98 - 无损检测2024年第五期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202405011

多通道钢丝绳的漏磁检测信号融合方法

关益辉 , 孙燕华 , 高尚磊 , 张义军 3
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( 1. 华中科技大学 机械科学与工程学院, 武汉 430074 ; 2. 中海石油技术检测有限公司, 天津 300452 ;
3. 交通运输部长江航务管理局, 武汉 430014 )

摘 要: 分析了现有钢丝绳漏磁检测系统中存在的损伤信号幅值较小、 前端多个磁敏元件处
理方式较为简单等问题, 提出了一种钢丝绳漏磁检测系统中的多通道信号融合方法。首先从磁敏
元件阵列的角度出发, 提出了多种磁敏元件阵列方式; 其次从信号处理模拟电路的角度出发, 设计
了多通道信号融合硬件电路; 最后, 针对钢丝绳进行了实际测试, 验证了此方法的可行性。

关键词: 钢丝绳; 漏磁检测; 磁敏元件阵列; 多通道信号融合; 加法电路

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2024 ) 05-0056-06

Multi-channelsi g nalfusionmethodforma g neticleaka g edetectionofsteelwirero p es

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GUANYihui , SUNYanhua , GAOShan g lei , ZHANGYi j un 3

( 1.SchoolofMechanicalScienceandEn g ineerin g , Huazhon gUniversit y ofScienceandTechnolo gy ,

Wuhan430074 , China ; 2.CNOOCIns p ectionTechnolo gyCo. , Ltd. , Tian j in300452 , China ;

3.Chan gj ian gRiverAdministrationofNavi g ationalAffairs , Wuhan430014 , China )

Abstract : This p a p eranal y zedsomep roblemsintheexistin gma g neticleaka g edetections y stemofsteelwire

ro p es , suchasthesmallam p litudeofthedama g esi g nalandtherelativel ysim p lep rocessin gmethodofmulti p le

ma g neticsensitivecom p onentsatthefrontend , andinres p onsetothesep roblems , amulti-channelsi g nalfusion

methodinthema g neticleaka g edetections y stemofsteelwirero p eswasp ro p osed.First , fromthep ers p ectiveof

ma g neticsensorarra y s , avariet y ofma g neticsensorarra ymethodswere p ro p osed.Secondl y , fromthe p ers p ective

ofsi g nal p rocessin ganalo gcircuits , amulti-chann elsi g nalfusionhardwarecircuitwasdesi g ned.Finall y , actual

testswereconductedonsteelwirero p estoverif y thefeasibilit y ofthismethod.

Ke ywords : steelwirero p e ; ma g neticfluxleaka g edetection ; ma g neticsensorarra y ; multi-channelsi g nal

fusion ; addercircuit
经过多年的探索和实践, 钢丝绳无损检测技术 等, 都会对检测信号产生较大影响 [ 3 ] 。
取得了显著的进步, 对应不同工业场合的各种钢丝 近些年来, 笔者所在实验室也在钢丝绳无损检
绳检测仪也相继出现 [ 1-2 ] 。然而, 由于钢丝绳本身结 测领域持续探索, 研制的基于漏磁检测的便携式 / 在
构和使用环境不同, 检测时钢丝绳相对传感器的径 线式钢丝绳检测系统, 通常为探头、 信号处理电路、
向晃动和不规则扭转, 钢丝绳的拉伸程度, 损伤的深 采集卡和平板电脑 / 笔记本电脑协同工作的离散化
度、 宽度和形态, 环境温度的变化及外界的电磁干扰 结构或者探头与仪表箱的集成化结构 [ 4-7 ] 。现有的
钢丝绳无损检测技术及仪器存在的主要问题有: 对
于内伤、 股内损伤或大直径钢丝绳的损伤, 有时探测
收稿日期: 2023-11-09
基金项目: 国家自然科学基金( 52275532 ); 交通运输部纵向项目 效果不理想, 信号幅值不大; 针对特定的难以检测的
( SXHXGZ-2021-2 ); 国家重点研发纵向项目( 2021YFF0501000 ); 中
损伤群( 见图1 ), 检出度不高; 前端信号处理较为简
海石油项目( ZX2022ZCZBF0937 )
单, 若前端探头中布置了多个磁敏元件, 则输出端只
作者简介: 关益辉( 1999- ), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为钢
是简单地捻合在一起, 而不是用电路进行多通道磁
丝绳漏磁无损检测仪器
敏元件信号的处理, 其实物如图2所示。
通信作者: 张义军, zhan gy i j un _ 18@126.com
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2024年 第46卷 第5期
无损检测