鐵磁構(gòu)件脈沖渦流測(cè)厚中磁通量檢測(cè)模型與方法.pdf

1、大型石化裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行對(duì)不停機(jī)檢測(cè)需求迫切，脈沖渦流（Pulsed eddy current，PEC）檢測(cè)技術(shù)具有不拆除覆蓋層即可對(duì)鐵磁構(gòu)件壁厚進(jìn)行檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，從而可實(shí)現(xiàn)大型石化裝置不停機(jī)檢測(cè)，并開(kāi)始在工程上得到應(yīng)用。然而，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，受制造工藝、自墜、踩踏等影響，覆蓋層厚度變化劇烈，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果誤差大，限制了PEC檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與推廣。本學(xué)位論文針對(duì)覆蓋層厚度變化對(duì)脈沖渦流測(cè)厚結(jié)果影響的難題，從PEC檢測(cè)物理機(jī)理出發(fā)，研究PEC磁

2、通量檢測(cè)模型與方法。
　　首先，在分析 PEC檢測(cè)不同階段磁通量變化特性的基礎(chǔ)上，建立了考慮渦流擴(kuò)散與衰減的PEC測(cè)厚動(dòng)態(tài)磁路模型，并采用解析法驗(yàn)證了模型的正確性，從而揭示了覆蓋層厚度變化引起的提離效應(yīng)對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響機(jī)理，并很好地解釋了非鐵磁保護(hù)層對(duì)PEC信號(hào)中晚期無(wú)影響，而鐵磁保護(hù)層卻可視為附加提離的原因，為尋找新的PEC測(cè)厚方法奠定了基礎(chǔ)。
　　其次，針對(duì)覆蓋層厚度變化對(duì) PEC測(cè)厚結(jié)果影響巨大的難題，提出了基于磁通量

3、相對(duì)變化量的PEC測(cè)厚方法。利用磁通量相對(duì)量對(duì)構(gòu)件壁厚不敏感這一特性，實(shí)現(xiàn)覆蓋層厚度的測(cè)量，在此基礎(chǔ)上，采用實(shí)測(cè)信號(hào)與解析信號(hào)相似性度量方法對(duì)試件壁厚進(jìn)行評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了覆蓋層厚度變化工況下的PEC測(cè)厚，且壁厚檢測(cè)誤差小于±5％。
　　再次，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工況材料屬性未知的情況，提出了變脈寬激勵(lì)的磁通增量 PEC測(cè)厚方法。利用變脈寬激勵(lì)下，相鄰脈沖激勵(lì)的磁通相對(duì)增量，在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中隨脈寬的線性衰減率對(duì)構(gòu)件壁厚敏感、對(duì)覆蓋層厚度卻不敏感的特

4、性，實(shí)現(xiàn)覆蓋層厚度變化情況下的構(gòu)件壁厚檢測(cè)。與基于磁通量相對(duì)變化量的PEC測(cè)厚方法相比，該方法具有不需預(yù)先獲知被測(cè)構(gòu)件電磁屬性的優(yōu)點(diǎn)。
　　最后，開(kāi)發(fā)了 PEC測(cè)厚軟件，并將上述兩種測(cè)厚方法集成到該軟件中?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果表明，本文提出的方法能在覆蓋層厚度不均的情況下，對(duì)鐵磁試構(gòu)件的壁厚進(jìn)行檢測(cè)，符合生產(chǎn)實(shí)際需求，擴(kuò)展了PEC檢測(cè)技術(shù)的適用范圍。
　　本學(xué)位論文在理論上豐富了鐵磁構(gòu)件PEC檢測(cè)機(jī)理，工程上進(jìn)一步推動(dòng)了PEC檢測(cè)技