焊缝埋藏缺陷漏磁场特征与检测信号分析方法研究

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随着我国国民经济的快速发展,社会对石油、天然气动力等能源的消费水越来越大。而焊缝作为储罐底板、压力容器、压力管道等焊接设备的重要的连接部位,在制造和使用的过程中是极易产生缺陷的。所以对焊缝结构进行检测是十分必要的。当前,由于技术因素、规章制度以及经济三者共同引起在世界范围内的焊缝无损检测的快速变化。近年来,国内外都在寻求更加适合焊缝上缺陷的焊缝检测方法。随着焊缝磁粉检测可靠性问题的提出,漏磁检测方法在焊缝检测中的应用受到了更多的重视。由于漏磁检测方法检测出来的结果具有可量化的特征,以及其结果具有较高的可靠性、效率的同时还有低污染性等优点,所以在本文中对焊缝埋藏缺陷采用漏磁方法进行检测。本文主要针对储罐底板对接焊缝的特点,采用漏磁检测方法进行研究。本文的采用的主要研究方法是理论基础分析与实验室条件下的实验研究相互结合的方法。在本文中,所分析的主要基本理论有电磁场理论与有限元理论,使用有限元软件对焊缝中的埋藏缺陷建立出在磁化状态下的有限元模型,剖析钢板焊缝埋藏缺陷的漏磁场分布规律和影响因素。本文具体分析了焊缝中埋藏缺陷的缺陷参数,主要是深度、直径对漏磁场的影响;另外分析了焊缝余高对漏磁场的影响。在实验室条件下建立了焊缝埋藏缺陷的实验钢板,使用焊缝漏磁检测仪进行一系列实验,采集实验钢板埋藏缺陷的漏磁检测实验数据,并进行数据的对比分析。采用数学形态学方法分析实验所得信号数据。经过信号的形态学操作后获得了灰度图像;之后对图像采用图像锐化方法,这样可以得到的图像更加清晰明了;对锐化处理的结果图像进行二值化操作,目的是为后续处理做准备;对二值化所得的图像的结果采用细化操作,并细化后所获得的对结果采用形态学方法操作可以获得焊缝埋藏缺陷的位置特征。
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