基于电磁方法的压力容器裂纹检测应用研究

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1、摘要摘要压力容器是工业生产过程中的一种重要设备，广泛地用于化工、炼油、机械、动力、纺织、冶金、核能及运输等部门。压力容器一旦由于裂纹而引发泄露或爆炸，将产生灾难性事故。目前，压力容器裂纹检测手段主要包括渗透检测、磁粉检测、漏磁检测、超声检测、射线检测和电磁检测等。电磁检测不仅能够检测材料的电导率、磁导率、热处理状况、硬度和几何尺寸等参数，而且能进行高温探伤，并具有速度陕、灵敏度高等优点。本文采用电磁无损检测方法进行压力容器裂纹检测，主要研究内容包括：1)研究压力容器裂纹检测方法。确定了以初始磁导率为依据进行压力容器裂纹检测的技术手

2、段，建立了裂纹检测二维扫描模型。2)设计了压力容器裂纹检测专用探头。该探头为双线圈笔式探头结构，并能够借助滚轮在压力容器表面滑行，以实现容器表面的大范围扫描检测。3)开发了基于ARM7的嵌入式硬件系统。该系统主要包括激励、信号处理和微控制器等模块，其中微控制器采用S3C44BOX芯片，激励信号采用PwM方波，数据采集采用ADSl100芯片。该系统稳定可靠，并具有易于升级、便于扩充的优点。4)开发了系统软件。软件设计中，移植了uC／OS-II和uC／GUI，uC／OS-II的引入增强了系统的实时性，uC／GUI的引入实现了检测数据的

3、可视化，并使仪器操作界面更加友好。5)进行了实验研究。对压力容器进行扫描检测，并对压力容器安全状态进行评估。本文所开发的压力容器裂纹检测仪器不仅具有检测速度快、灵敏度高等特点，而且具有操作界面友好，智能化，检测结果可视化等优点，能够较好的满足裂纹检测的要求。关键词：电磁无损检测，裂纹检测，初始磁导率，压力容器，uC／OS．II，uC／GUIAbstractPressurevesselisallindispensabledeviceinindustrialproductionprocess，withawidelyuseinimpor

4、tantsectors，suchaschemical，oilrefining，machinery,power,textile，metallurgy,nuclearenergyandtransportation．Itwouldbeacatastrophicaccidentifthecracksonthepressurevesselledtoexplosionorleakage．Atpresent．themethodsofcrackdetectiononpressurevesselsincludepenetranttesting，ma

5、gneticparticletesting，magneticfluxleakagetesting，ultrasonictesting，radiographictestingandelectromagnetictesting．ElectromagnetictestingCandetectthedefectsonornearthesurface，withahigherspeed，ahighersensitivity．Itcalldetectmanypropertiesofthematerial，suchasconductivity,m

6、agneticpermeability,heattreatmentconditions，hardness，geometricdimensions，etc．Inthispaper,theelectromagneticnon-destructivetestingmethodistakentodetectthecrackofpressurevessels．Maincontentsinclude：1)thepressurevesselcrackdetectionmethodswasstudied．theuseoftheinitialper

7、meabilitymethodfordetectingcracksinpressurevesselswasdetermined．2)adouble-corepenprobeespeciallyforOurinstrumentwasdesigned．Itcallslideonthesurfaceofpressurevesseleasilywiththewheel．31theembeddedhardwaresystembaseonAI蝴7Wasdesigned．ThesystemUSeSS3C4480Xformicro-control

8、ler,USeSPWMsignaltodriveexcitationcoil．andusesADSl100tocollectdata．Thesystemhasmanyadvantages，suchasscalable，easytoupgrade，i