钢管漏磁探伤中的内外伤区分方法

摘要

漏磁检测方法可用于检测钢管外壁、内壁表面以及材质内部的各种伤，探伤评定过程中遵循当量法，根据信号畸变量的幅值确定伤的尺寸大小。由于所处位置的不同，在钢管外部探测到的外伤与内伤信号存在灵敏度上存在差异，导致评价被检测试件时，存在很大的不确定性。为此，有必要首先确定伤所处的位置，进而才能给出精确的、损伤程度方面的评价。因此，内伤和外伤的识别是实现伤尺度精确评价的第一步。
　　 为了确保试验分析过程中人工伤的形态特征具有可测量性，从而避免在得到内、外伤区分方法过程中引入不确定因素，借助于钢板表面各类人工伤的正面检测与背面检测，模拟钢管漏磁检测中分别对外伤和内伤的探伤过程。本文首先采用数字滤波的方法对中心频率比较法的有效性进行验证性试验分析，验证了当伤的形态特征具有多样性时，其检测信号在反映伤的位置特征时具有很大的不确定性，这一种区分方法容易导致评判的失效，其主要原因在于检测电信号的频率特征在用于识别伤的位置特征时并不是充要条件，无法形成一对一的映射机制。为此，本论文在检测信号的时域特征上进行试验研究，进一步提取检测空间中漏磁场的矢量信息，从检测信号的波形特征出发，寻找和构造出能够用于区分内伤和外伤检测信号的评判指标。基于法向漏磁检测信号的中心斜率和基于差分处理的区分方法，使得区分的准确率得到逐步提高，但仍然难以达到令人满意的区分效果。为了寻求具有更高准确率的区分内外伤方法，采用信息冗余检测的手段，以内伤和外伤法向漏磁检测信号波形特征参数峰-峰值在法向上随提离值的变化而在局部检测空间内表现出的衰减率差异为基础，提出了复层检测方法，即：在检测表面的法向方向上的特定位置布置2个特定间隔距离的检测点。
　　 论文中对内外伤区分方法的研究通过了不断重复的实验验证，证明各种内、外伤区分方法在应用于识别伤的位置特征时，在区分效果上分别具明显的改进，而最终提出的复层冗余检测法在区分的准确率上则表现出最佳的效果，具有很强的应用价值。各种区分方法分别具有独立的研究思路，但从提高识别准确率及排它能力上来看，论文中各种区分方法的依次提出，都是在前一种区分方案提出的基础上发现了其中的不足，进而加以尝试和改进的，从实验方案到理论方法均是一个由浅入深的过程。同时，对于在钢管漏磁探伤过程中内外伤区分的后续研究或者诸如：缺陷的定量识别、缺陷类型的准确划分等研究方向，也具有一定的参考价值。