一、电磁探伤仪在检测抽油杆方面的应用(论文文献综述)
张午阳[1](2019)在《混合结构的低功率超声红外热像检测技术研究》文中指出纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)由于具有强度高、耐腐蚀性好、电绝缘性能好等优点,经常被用来作为加固修复材料,广泛应用于土木工程、交通运输、航空航天等多个工业领域。然而在此类加固修复混合结构的生产、使用和维护过程中,容易产生各类内部缺陷,这些缺陷在表面难以观察,却对结构的强度产生较大影响,甚至导致结构失效,因此开展对于此类结构的无损检测技术研究具有重大意义。低功率超声红外热像检测技术(Low-power vibrothermography,LVT)是近年来快速发展的一种无损检测技术,以其选择性加热、检测速度快等优点得到广泛关注。本文主要研究利用该技术对两种应用广泛的FRP加固修复混合结构——玻璃纤维复合材料-碳纤维复合材料混合结构(GFRP-CFRP hybrid structure)和碳纤维复合材料-钢混合结构(CFRP-Steel hybrid structure)开展检测可行性研究。从理论分析和电-机-热耦合模拟出发,首先利用ABAQUS软件建立低功率超声红外热像技术进行结构检测的有限元仿真模型,探究此技术对于非混合结构缺陷检测的理论可行性;其次将模型应用于玻璃纤维复合材料-碳纤维复合材料混合结构板的检测,分别探究激励模式、激励电压与激励频率对表面温度场的影响,研究脱粘、裂纹缺陷对温度场分布的影响规律,并研究缺陷的三维特征对于检测效果的影响;再次将模型应用于碳纤维复合材料-钢混合结构板的检测,探究检测条件对检测结果的影响,为实际检测实验提供理论指导。搭建低功率超声红外热像检测系统,首先针对低功率导致检测效果不佳提出一种新的寻找局部共振频率(Local defect resonance,LDR)的方法——扫频一阶导数法。利用脱粘缺陷的检测结果验证此方法的有效性,并说明此方法对于现有方法的优势;其次开展低功率超声红外热像检测技术对玻璃纤维复合材料-碳纤维复合材料混合结构板的检测实验。通过检测结果分析得知,此技术可快速高效检测出该材料上存在的材料间脱粘缺陷和基体表面裂纹缺陷,检测灵敏度高。从实验的角度对各种检测条件进行优化,并验证有限元分析中对于检测条件的探究结果;再次利用得到的最优化检测条件,开展此技术对碳纤维复合材料-钢混合结构板的检测实验,验证检测有效性;最后将检测结果与其他红外检测方法结果进行对比,说明此技术对于其他红外检测方法的优势。将玻璃纤维-碳纤维混合结构抽油杆作为混合结构的工程应用实例,将低功率超声红外技术应用于实际工程检测。搭建抽油杆检测的有限元模型,模拟工作过程中产生的疲劳裂纹缺陷,从模拟角度探究对于此类结构缺陷的检测可行性。利用有限元模型探究多个检测条件对于检测结果的影响,得到此技术对于抽油杆检测的最优检测条件。开展对于抽油杆的低功率超声红外热像实验研究,验证有限元模型的有效性,并从实验角度得出此技术对于抽油杆结构缺陷检测的可行性。
张欧[2](2019)在《抽油杆杆体缺陷的漏磁检测及其数据处理》文中指出有杆泵采油方式以其结构简单、寿命长和适应性强等特点,成为了目前最主要的机械采油方法。抽油杆作为有杆泵采油系统中的“三抽”设备之一,其作用是将地面抽油机的动力传递给井下抽油泵。在工作过程中,抽油杆长期承受腐蚀和交变载荷,极易形成腐蚀坑、裂纹等缺陷,严重时将导致断脱杆事故的发生。对抽油杆表面存在的缺陷进行检测,提前采取针对性的措施,可以降低事故发生的概率,节省维修成本。漏磁无损检测技术是抽油杆缺陷检测的主要方法之一,本文基于该技术对抽油杆杆体表面横向和纵向缺陷的检测方法进行了研究。采用双线圈直流轴向磁化方式设计了一套抽油杆杆体缺陷漏磁检测方案,该方案可对两种不同类型的缺陷进行漏磁检测,解决了抽油杆杆体缺陷检测中磁化方向需与缺陷走向垂直的问题。论文首先分析了漏磁检测的基本原理和磁化方向,在磁偶极子模型基础上,提出了一种漏磁场梯度评估缺陷漏磁信号的方法。通过有限元方法对单、双线圈直流磁化效果的分析,表明了双线圈直流磁化方式下的磁化场更加均匀和稳定,更有利于缺陷漏磁场的形成。对多层密绕磁化线圈的参数进行了数值推导,确定了漏磁检测中所采用的磁化线圈参数。建立了抽油杆缺陷漏磁检测的有限元模型,研究了杆体缺陷的漏磁场分布及其影响因素。设计了双线圈直流磁化的漏磁检测方案,对抽油杆杆体的横向缺陷和纵向缺陷的进行了漏磁检测仿真,验证了方案的可行性;分析了漏磁场分布的影响因素,得到了漏磁场分布随缺陷深度、缺陷长度和磁化强度的变化趋势;采集了不同提离高度下的漏磁场峰值信息,利用数值拟合方法得到了漏磁场峰值与提离高度之间的关系曲线,为提离高度的选取提供了依据。绕制了用于直流磁化的多层密绕线圈,研制了基于Buck-Boost变换器的直流磁化恒流源,并验证了该恒流源在线圈直流磁化中的可用性。设计了双路霍尔输出的漏磁信号调理电路,基于LabVIEW编写了漏磁信号实时采集与处理系统,搭建了抽油杆缺陷漏磁检测的实验平台,通过实验验证了所设计方案的正确性。利用dbN、symN和coifN三种小波族对加噪后的仿真漏磁信号进行了去噪处理,对比分析了各小波族的去噪性能,获得了两组去噪效果最好的小波基sym6和sym8。在此基础上,提出了一种基于小波去噪和中值滤波的多级滤波算法,通过对实验漏磁信号进行去噪处理,结果表明了改进的去噪算法在信噪比和均方根误差等去噪性能方面优于常规小波去噪方法。基于检测到的缺陷漏磁信号研究了缺陷识别和二维轮廓重构方法。分析了不同尺寸的横向缺陷和纵向缺陷的漏磁场分布及其磁场梯度,得到了实验中漏磁场分布随提离高度的变化关系;建立了缺陷二维重构的状态空间模型,利用粒子滤波、扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波三种方法对缺陷进行了反演计算,比较了三种方法的重构性能及其优缺点。
吴宇奇[3](2018)在《基于超声导波的CFRP-GFRP双层杆损伤识别研究》文中研究指明复合材料抽油杆在长期的使用过程中,会发生老化以及疲劳损伤的问题。损伤通常发生在结构的内部,难以直接进行观测,如果无法确定复合材料抽油杆的应力应变水平以及损伤程度,可能会造成结构失效、结构破坏等问题,频繁更换抽油杆而不检测杆体实际的健康状态,则会造成经济成本上的极大负担。基于超声导波的无损检测方法是目前研究的热点,具有检测迅速、范围广,对损伤敏感,以及设备简单、成本优廉等特点,不需要对结构进行拆卸、破坏就可以进行检测。随着设备和技术的进步,还可以进行原位检测,这大大提高了复合材料抽油杆的有效利用率,并且对于抽油杆健康状况的检测,可以为其寿命评估以及失效预警提供依据。本文主要研究了用作抽油杆的CFRP-GFRP复合材料双层杆,发生环境老化损伤以及疲劳损伤的超声导波检测方法,主要的研究内容有:(1)将CFRP-GFRP复合材料双层杆考虑为各向异性多层圆柱,对其中传播的超声导波进行了理论分析,根据横观各向同性的圆柱壳中导波特性,提出了多层结构中导波传播规律的假设,同时在试验中加以验证。(2)分析了作为超声导波换能器的圆形压电陶瓷片的力学模型,其简化的有效线力模型应用于复合材料多层结构,能够在不同的结构材料层中激发和接收导波信号,对于发生不同结构材料层的破坏时,在不同层中的压电陶瓷片能够接收不同的信号,从而识别不同的损伤类型。(3)对CFRP-GFRP复合材料双层杆进行了老化试验以及疲劳试验,确定了以信号幅值以及走时作为评价指标,对老化试验以及疲劳试验中出现的不同程度的损伤用于区分和识别。(4)对疲劳试验中的三种荷载等级工况下的破坏形式进行了解释说明,将不同荷载下的内部结构破坏与导波传播的信号特征对应起来,可以作为现场检测抽油杆的健康状况以及是否达到结构失效和破坏的判断依据。
彭代君[4](2012)在《漏磁探伤设备在油田油管杆修复检测中的应用》文中研究表明介绍了漏磁探伤设备在孤东采油厂管、杆修复检测中的应用现状,针对探伤检测中存在的问题,提出了相应的对策,提高了探伤检测效果。
彭代君[5](2011)在《漏磁探伤设备在油田油管杆修复检测中的应用》文中研究指明介绍了漏磁探伤设备在孤东采油厂管、杆修复检测中的应用现状,针对探伤检测中存在的问题,提出了相应的对策,提高了探伤检测效果。
卜丽丽[6](2010)在《基于小波分析的抽油杆漏磁检测信号分析及研究》文中研究表明抽油杆是有杆抽油设备的重要部件之一,用量很大。抽油杆最常见的事故是杆体和丝扣的断裂。原因是其在使用过程中,作业环境比较复杂,使服役中的抽油杆在交变应力作用下产生多种缺陷进而引起抽油杆井下断裂。直接影响抽油杆的使用安全从而造成重大的经济损失。因此,对在役抽油杆进行定量无损检测,可以大大减少抽油杆断杆事故、降低采油成本,具有实际意义。本文主要研究了抽油杆缺陷在漏磁检测中的参数定量分析的问题。介绍了一种在建立了缺陷信号模板库之后,将经过去噪处理的缺陷信号提取并与模板库中的信号模板相匹配后,找到等效的模板,进而实现缺陷参数的定量分析的方法。利用ANSYS有限元分析软件计算准确、快速的优点,对缺陷与漏磁场间的关系进行了分析,并与实际检测信号进行了对比。实验证明ANSYS结果准确有效,可以用来建立缺陷信号模板库。介绍了小波分析的相关理论及小波去噪原理,阐述了软硬阈值去噪的方法,并选择了软阈值的方法对实际检测到的缺陷信号进行预处理。在信号提取方面,引入了阈值的方法,用以选取缺陷信号的特征空间,最终完成了缺陷信号的提取。采用基于互相关理论的信号识别方法。该方法通过将缺陷信号的波形与模板库中各种类型的缺陷信号模板相匹配后,取最大的相关系数值所对应的模板类型作为缺陷信号所对应的缺陷类型。最终实现了从给定的缺陷漏磁场到缺陷定量分析的反演过程。
李文彬[7](2010)在《连续油管无损检测技术及其应用研究》文中研究指明连续油管已广泛应用于实施增产措施、钻井、完井、修井、油井防砂、井下工具打捞等作业中。但由于应用的广泛性及井下作业条件的复杂性,使得连续油管失效问题尤为突出。因此为了减少连续油管作业中的事故的出现,下井前对连续油管的检测显得尤为重要。本文在对国外连续管检测设备与方法的分析基础上,根据实际需要和超声无损检测原理,设计了适用于连续管的超声无损检测方法。该方法采用探头固定、待测连续管在滚轮的驱动下平直前进的检测方式。探头单元包括两个探头组,1组分配有4个换能器。实现对横纵缺陷以及尺寸变化的综合采集。工件传送机械系统采用传统的电机拖动实现对连续管进行平直传输。通过PLC来完成连续管的上、下料系统控制。依据水浸超声检测的原理确定了检测所需的参数,并根据参数设计了无损检测室内试验评价模型。通过评价试验对连续管的外壁的横纵缺陷以及内壁的腐蚀缺陷进行了检测分析,得出了较好的检测结果,验证了系统设计的可行性。
郝丽丽[8](2008)在《抽油杆失效分析及剩余寿命的研究》文中指出抽油杆作为油气田开采中的关键部件之一,其质量直接决定生产的效率。抽油杆的失效大部分是由于在交变载荷的作用下而产生的脱断,对其进行失效分析并提出剩余寿命的预测方法可以有效地提高抽油杆的使用效率。目前研究抽油杆剩余寿命的理论方法很少可直接应用于现场,难以直接通过工程检测手段来判断抽油杆的剩余寿命。为此,本文通过对20GrMo钢D级抽油杆疲劳试验,找出裂纹前缘的变化规律,得出裂纹深度与剩余寿命的关系,借用传统的Paris公式的数学模型,通过超声波检测建立了探伤信号与裂纹深度之间的关系式,即裂纹检测信号与剩余寿命之间的关系,从而提出了直接利用超声波探伤信号确定抽油杆剩余寿命的方法。将研究结果与疲劳模拟试验得出的剩余寿命相比较,寿命预测符合率达72%以上。本文主要研究内容:1.本文从油田采油井井史的调查研究入手,统计有杆采油井的故障现象,分析抽油杆的失效类型及失效因素,找出抽油杆产生裂纹的主要因素-疲劳断裂;2.针对疲劳断裂的裂纹,本文对20CrMo钢D级抽油杆材料进行三点弯曲的实验研究,找出各参数断裂韧度、裂纹缺陷疲劳扩展速率的概率分布规律。通过概率分布规律研究表明20CrMo钢D级抽油杆材料的断裂韧度和机械性能均服从正态分布,并得出20CrMo钢D级抽油杆裂纹扩展速率中的材料性能常数C,m;3.采用有水浸式超声波仪器监测的疲劳断裂试验的方法预测20CrMo钢D级抽油杆的剩余寿命,建立超声波信号与抽油杆裂纹深度的关系,从而建立了通过超声波探伤信号判别抽油杆剩余寿命的简化方法。
孙红春[9](2008)在《抽油杆缺陷检测及模式识别的研究》文中研究表明抽油杆是有杆抽油设备的重要部件之一,在工作过程中承受循环拉应力,在安装和向井下输送过程中受到冲击、挤压等载荷,并且在恶劣的工作条件下,极易产生裂纹、腐蚀等缺陷,若不能及时发现,将会发生抽油杆在井下断裂的事故,造成巨大的经济损失。因此,对抽油杆的表面缺陷进行检测和正确识别,并采取相应的措施,对减少抽油杆断杆和脱杆事故,降低采油成本具有十分重要的意义。目前,对抽油杆的自动检测主要集中在裂纹的检测,但腐蚀、偏磨有时却是裂纹产生的直接原因,因此及早发现非裂纹故障并对油杆进行修复,能够避免裂纹产生,延长油杆使用年限。本文以研制和开发适合于现场抽油杆缺陷检测和识别系统为目标,分别在抽油杆的检测方法、信号去噪、特征提取和模式识别等方面进行了研究。在检测方法上,对能实现自动检测的无损检测方法:涡流法和漏磁法进行了实验室的抽油杆样杆检测,检测结果表明:漏磁检测法优于涡流检测法,受影响因素少,检测精度高。在信号去噪方法中,提出了采用改进小波阈值函数去噪的方法对抽油杆缺陷信号进行去噪处理,改进阈值函数可以被看成是硬阈值函数和软阈值函数的线性组合,具有软阈值函数的连续性,同时又能在软、硬阈值函数之间进行灵活选择,通过选取适当的α值得到实用有效的阈值函数,通过实验数据表明,改进阈值去噪方法是有效的。在特征提取方法上,将小波包能量法运用到抽油杆缺陷的特征提取中。小波包能量法利用小波包变换在多层分解后的不同频带内的能量来分析信号,使本不明显的信号频率特征在不同分辨率的若干子空间中以显着的能量变化的形式表现出来,并与系统的正常输出相比较,提取出反映系统故障的特征信息。实验数据分析证明了这种方法的可行性。同时,辅以时域峰峰值特征,形成了混合特征向量,应用基于类内类间距离的可分离性判据,证明了混合特征可分离性强,在一定程度上可提高特征分类的有效性。在模式识别上,比较了BP神经网络、PNN神经网络、1-v-1的支持向量机以及改进的1-v-1支持向量机对抽油杆缺陷识别的效果,其结果表明,改进的1-v-1支持向量机法识别率高,更适合于现场抽油杆缺陷识别。改进的1-v-1支持向量机是对传统向量机解决多分类问题的“一对一”模式的改进,使用最直观,最自然的类隶属测度-距离,解决了不可分区域的影响,提高了缺陷识别率。在上述研究基础上,开发了基于小波和改进SVM的抽油杆缺陷检测和识别系统,该系统已成功应用于某采油厂,经应用证明,本系统对降低采油生产成本,延长抽油机井检泵周期具有重要意义。最后,本文针对现场检测中裂纹缺陷杆检测精度低的缺点,提出了一种通过拉伸抽油杆使微裂纹张开后的漏磁检测法。该方法在材料弹性范围内,使用液压装置拉伸微裂纹来提高漏磁检测的精度和灵敏度,对带有0.1mm和0.3mm的人工裂纹45’钢的实验样杆和疲劳裂纹样杆的检测结果表明:不仅能够保证样杆的无损检测,而且与常规方法相比,在相同条件下,可提高微裂纹的检测精度,同时提高漏磁检测的灵敏度,这为现场抽油杆漏磁检测裂纹的精度和灵敏度的提高提供了一个有效的途径,也为棒料的微裂纹检测提供了参考。
陈娟[10](2007)在《废旧抽油杆冷拔再利用工艺研究》文中指出目前常见的旧抽油杆修复方法存在如下问题:大多缺少材质分选,不同材质的杆混合修复,降低了抽油杆的使用寿命;修复一般采用表面淬火、表面喷丸强化和分拣等方法,不能改善抽油杆的内部组织,无法消除抽油杆在长期服役过程中产生的微裂纹缺陷,抽油杆修复不彻底,抽油杆修复后利用的只是它的剩余疲劳寿命。针对目前修复方法存在的问题,本文提出一种用冷拔工艺对废旧抽油杆修复的思想。在对冷拔工艺进行论述的基础上,首先论证了冷拔恢复抽油杆疲劳寿命的可能性;并分析了抽油杆的金相组织与机械性能能否满足冷拔工艺要求,提出了冷拔抽油杆应该满足的金相组织与机械性能;对影响冷拔的退火工艺进行试验研究,针对不同材质、热处理工艺的旧抽油杆,提出了优选的退火工艺;制定了冷拔废旧抽油杆的生产工艺并进行了现场试验;现场试验表明:冷拔废旧抽油杆是一种能够恢复抽油杆疲劳寿命、有价值的方法,应该在油田废旧抽油杆再利用中推广。
二、电磁探伤仪在检测抽油杆方面的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电磁探伤仪在检测抽油杆方面的应用(论文提纲范文)
(1)混合结构的低功率超声红外热像检测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 红外无损检测技术 |
1.3 超声红外无损检测技术研究现状 |
1.4 论文研究目标及内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 主要研究内容 |
第2章 低功率超声红外热像技术的检测机理分析 |
2.1 低功率超声红外热像技术检测理论基础及ABAQUS电-机-热耦合分析 |
2.1.1 低功率超声红外热像技术检测理论基础 |
2.1.2 ABAQUS电-机-热耦合分析 |
2.2 基于压电分析的电-机能转换机理分析 |
2.2.1 理论分析 |
2.2.2 有限元建模 |
2.3 基于波动力学的弹性波传播机理分析 |
2.3.1 理论分析 |
2.3.2 有限元建模 |
2.4 基于接触力学的热量产生机理分析 |
2.4.1 理论分析 |
2.4.2 有限元建模 |
2.5 基于传热学的热量传播机理分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 混合结构的低功率超声红外热像检测有限元仿真研究 |
3.1 CFRP-GFRP 混合结构板的有限元建模及检测影响因素研究 |
3.1.1 CFRP-GFRP 混合结构板的有限元建模 |
3.1.2 基于有限元建模的检测影响因素研究 |
3.1.3 缺陷的类型对于表面温度场的影响研究 |
3.1.4 缺陷的三维特征对于表面温度场的影响研究 |
3.2 CFRP-钢混合结构的有限元建模及检测影响因素研究 |
3.2.1 CFRP-钢混合结构的有限元建模 |
3.2.2 基于有限元建模的检测影响因素研究 |
3.3 本章小结 |
第4章 混合结构的低功率超声红外热像检测实验研究 |
4.1 低功率超声红外热像实验系统 |
4.1.1 实验设备 |
4.1.2 实验试件 |
4.2 低功率超声红外技术检测混合结构缺陷的有效性验证 |
4.2.1 寻找LDR方法—扫频一阶导数法 |
4.2.2 检测结果分析 |
4.3 检测参数对检测结果的影响 |
4.3.1 激励模式 |
4.3.2 激励电压 |
4.3.3 激励频率 |
4.4 不同类型缺陷的低功率超声红外热像检测实验 |
4.4.1 结构间脱粘缺陷 |
4.4.2 基体材料表面裂纹缺陷 |
4.5 与其他红外检测方式的对比 |
4.5.1 涡流红外热像检测 |
4.5.2 脉冲光激励红外热像检测 |
4.5.3 三种红外检测方式对比 |
4.6 本章小结 |
第5章 混合结构工程应用实例—CFRP-GFRP抽油杆的低功率超声红外热像技术研究 |
5.1 CFRP-GFRP混合结构杆的有限元建模 |
5.2 基于有限元建模的检测影响因素研究 |
5.2.1 激励电压 |
5.2.2 激励频率 |
5.2.3 检测角度 |
5.2.4 检测距离 |
5.3 CFRP-GFRP混合结构杆的低功率超声红外热像检测实验 |
5.3.1 实验设备与试件 |
5.3.2 检测结果分析 |
5.3.3 检测参数对检测结果的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 今后研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(2)抽油杆杆体缺陷的漏磁检测及其数据处理(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 抽油杆的结构及主要缺陷形式 |
1.2.1 抽油杆的结构 |
1.2.2 抽油杆主要缺陷形式 |
1.3 抽油杆缺陷无损检测研究概述 |
1.4 抽油杆缺陷漏磁检测研究现状 |
1.4.1 漏磁无损检测 |
1.4.2 国内外抽油杆缺陷漏磁检测研究现状 |
1.5 本文的主要研究内容和章节安排 |
2 抽油杆缺陷漏磁检测原理及磁化方法 |
2.1 引言 |
2.2 漏磁检测基本原理 |
2.2.1 基本原理 |
2.2.2 磁化方向 |
2.3 漏磁的理论基础 |
2.3.1 磁偶极子模型分析 |
2.3.2 有限元分析法 |
2.4 磁化方案 |
2.4.1 常用的磁化方式 |
2.4.2 线圈磁化方式 |
2.5 磁化线圈的参数 |
2.5.1 单层线圈的磁场 |
2.5.2 磁化线圈的磁场计算 |
2.5.3 磁化线圈的电感 |
2.5.4 磁化线圈的参数选定 |
2.6 本章小结 |
3 抽油杆缺陷漏磁场分布及其影响因素 |
3.1 引言 |
3.2 抽油杆缺陷漏磁检测的有限元分析 |
3.2.1 横向缺陷的漏磁检测 |
3.2.2 纵向缺陷的漏磁检测 |
3.3 缺陷尺寸对漏磁场的影响 |
3.3.1 缺陷长度的影响 |
3.3.2 缺陷深度的影响 |
3.4 磁化强度对漏磁场的影响 |
3.5 提离高度对漏磁场的影响 |
3.5.1 不同提离高度下的漏磁场分布 |
3.5.2 提离高度与漏磁场之间的关系 |
3.6 本章小结 |
4 抽油杆杆体缺陷漏磁检测系统的设计 |
4.1 引言 |
4.2 抽油杆缺陷漏磁检测的结构框图 |
4.3 直流磁化线圈的制作 |
4.4 基于Buck-Boost变换器的恒流源设计 |
4.4.1 Buck-Boost变换器的分析 |
4.4.2 恒流源的制作 |
4.4.3 恒流源的实验分析 |
4.5 信号调理电路的设计 |
4.5.1 传感器的选型 |
4.5.2 信号调理电路 |
4.6 基于LabVIEW的漏磁信号采集与处理系统 |
4.6.1 信号识别和采集 |
4.6.2 中值滤波 |
4.6.3 数据存储与显示 |
4.6.4 信号回放 |
4.7 漏磁检测系统的实验结果 |
4.7.1 实验平台 |
4.7.2 实验结果 |
4.8 本章小结 |
5 基于小波去噪的漏磁信号滤波处理 |
5.1 引言 |
5.2 样条插值法 |
5.2.1 常用的插值法 |
5.2.2 三次样条插值法 |
5.3 小波去噪方法 |
5.3.1 小波变换 |
5.3.2 多分辨率分析 |
5.3.3 小波去噪过程 |
5.3.4 常见的小波族 |
5.4 改进的小波去噪方法 |
5.4.1 传统小波去噪过程 |
5.4.2 三种小波族的去噪效果 |
5.4.3 改进的小波去噪算法 |
5.5 改进小波去噪算法的应用分析 |
5.5.1 外加高斯噪声 |
5.5.2 外加随机噪声 |
5.5.3 去噪性能比较 |
5.6 本章小结 |
6 实验中缺陷漏磁信号的分析 |
6.1 引言 |
6.2 实验漏磁信号的分析 |
6.2.1 横向缺陷的漏磁信号 |
6.2.2 纵向缺陷的漏磁信号 |
6.3 实验中提离高度的分析 |
6.4 二维缺陷轮廓的重构方法 |
6.4.1 三种缺陷轮廓重构方法 |
6.4.2 状态空间模型 |
6.4.3 仿真漏磁信号的缺陷重构 |
6.4.4 实验漏磁信号的缺陷重构 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 主要工作总结 |
7.2 未来工作展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)基于超声导波的CFRP-GFRP双层杆损伤识别研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 问题提出 |
1.1.1 工程背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 复合材料的无损检测方法 |
1.2.1 射线检测技术 |
1.2.2 声发射检测技术 |
1.2.3 超声检测技术 |
1.2.4 其他检测技术 |
1.3 基于超声导波的复合材料检测研究现状 |
1.3.1 超声导波检测的技术背景 |
1.3.2 各向异性材料杆的超声导波传播原理 |
1.3.3 基于超声导波的复合材料损伤检测概述 |
1.3.4 研究现状简析 |
1.4 本文研究目标与内容 |
1.4.1 本文研究目标 |
1.4.2 本文研究内容 |
第2章 双层复合材料杆中超声导波的传播特性 |
2.1 引言 |
2.2 各向同性圆柱体中的导波 |
2.2.1 各向同性圆柱体中的导波运动方程 |
2.2.2 纵向模态 |
2.2.3 扭转模态 |
2.2.4 弯曲模态 |
2.3 各向异性圆柱体中的导波 |
2.3.1 各向异性圆柱壳的导波运动方程 |
2.3.2 勒让德正交多项式解耦运动方程 |
2.3.3 各向异性圆柱壳中三种模态 |
2.3.4 各向异性圆柱体的导波传播 |
2.4 导波频散曲线分析 |
2.5 用于复合材料圆杆的压电陶瓷片力学模型 |
2.5.1 压电驱动器建模 |
2.5.2 柱坐标下的圆形PWAS方程 |
2.5.3 圆形压电陶瓷片PWAS的有效线力模型 |
2.5.4 PWAS有效线力模型应用于多层复合材料圆柱体结构 |
2.6 本章小结 |
第3章 CFRP-GFRP复合材料双层杆老化损伤的导波监测 |
3.1 引言 |
3.2 超声导波激发装置与试验设备 |
3.3 导波激励波形及频率选择 |
3.4 CFRP-GFRP复合材料双层杆的导波传播特性研究 |
3.4.1 CFRP-GFRP复合材料双层杆中导波有限元建模分析 |
3.4.2 CFRP-GFRP复合材料双层杆中导波的试验研究 |
3.4.3 CFRP-GFRP复合材料双层杆中导波传播特性研究小结 |
3.5 CFRP-GFRP复合材料双层老化杆的导波传播特性研究 |
3.5.1 CFRP-GFRP复合材料双层老化杆的有限元建模分析 |
3.5.2 CFRP-GFRP复合材料双层杆中导波的老化试验研究 |
3.6 本章小结 |
第4章 CFRP-GFRP复合材料双层杆疲劳损伤的导波监测 |
4.1 引言 |
4.2 CFRP-GFRP复合材料双层杆损伤的数值分析 |
4.2.1 环向部分损伤 |
4.2.2 纵向部分损伤 |
4.3 CFRP-GFRP复合材料双层杆疲劳试验 |
4.3.1 老化杆疲劳损伤试验 |
4.3.2 无损杆疲劳损伤试验 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(6)基于小波分析的抽油杆漏磁检测信号分析及研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 抽油杆简介 |
1.2 抽油杆的缺陷形式及影响因素 |
1.2.1 抽油杆的缺陷形式 |
1.2.2 造成抽油杆缺陷的影响因素 |
1.3 无损检测技术 |
1.4 题目的来源及意义 |
1.5 本课题的国内外动态 |
1.6 本论文的研究内容及目的 |
第2章 漏磁检测的理论分析 |
2.1 漏磁检测原理 |
2.2 有限元分析方法 |
2.3 电磁场基本理论 |
2.4 ANSYS有限元分析软件 |
2.5 ANSYS在磁场分析中的应用 |
2.6 MATLAB软件功能简介 |
2.7 本章小结 |
第3章 漏磁场有限元分析及实验对比 |
3.1 漏磁场有限元分析 |
3.1.1 确定分析方法 |
3.1.2 模型的建立 |
3.1.3 定义单元类型 |
3.1.4 定义材料属性 |
3.1.5 网格划分 |
3.1.6 边界条件与载荷 |
3.1.7 求解及后处理 |
3.2 影响缺陷漏磁场的因素 |
3.2.1 缺陷深度d对漏磁场的影响 |
3.2.2 缺陷短半轴b对漏磁场的影响 |
3.2.3 缺陷长半轴a对漏磁场的影响 |
3.2.4 传感器提离值h对漏磁场的影响 |
3.3 缺陷信号模板的建立 |
3.4 实验对比分析 |
3.4.1 实验设备及主要功能介绍 |
3.4.2 实验结论 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于小波分析的信号去噪处理 |
4.1 小波分析的基本理论 |
4.1.1 小波分析 |
4.1.2 连续小波变换 |
4.1.3 离散小波变换 |
4.1.4 常用小波函数 |
4.1.5 多分辨分析 |
4.1.6 小波包的基本概念 |
4.2 小波阈值去噪 |
4.2.1 信号的小波去噪原理 |
4.2.2 小波阈值去噪方法 |
4.3 现场检测信号去噪 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于互相关理论的缺陷信号识别 |
5.1 互相关理论 |
5.1.1 信号的内积 |
5.1.2 相关算子 |
5.2 缺陷信号特征区间的选取 |
5.3 互相关理论在缺陷信号识别中的应用 |
5.3.1 电磁场的前向问题和逆向问题 |
5.3.2 缺陷信号的识别 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)连续油管无损检测技术及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题论述 |
1.1.1 课题的来源 |
1.1.2 课题的背景、意义 |
1.2 无损检测技术发展概况 |
1.2.1 漏磁检测技术 |
1.2.2 涡流检测技术 |
1.2.3 基于磁致伸缩效应的导波检测技术 |
1.2.4 电磁超声检测技术 |
1.2.5 射线检测技术 |
1.2.6 磁粉检测技术 |
1.2.7 超声检测技术 |
1.2.8 国外常用的检测技术 |
1.2.9 在役检测技术的应用 |
1.3 论文的主体框架 |
第二章 连续管无损检测方案的确定 |
2.1 连续管检测设备的设计要求 |
2.1.1 直径测量系统 |
2.1.2 壁厚测量系统 |
2.1.3 点蚀及横向缺陷检测系统 |
2.1.4 严重疲劳区域的检测系统 |
2.2 连续管检测技术的评价 |
2.2.1 连续管漏磁检测系统的评价 |
2.2.2 连续管涡流检测系统的评价 |
2.3 连续管检测方案的确定 |
2.4 本章小结 |
第三章 超声检测理论 |
3.1 超声波探伤仪 |
3.1.1 仪器的分类 |
3.1.2 仪器原理 |
3.2 超声波探头 |
3.2.1 直探头 |
3.2.2 晶探头 |
3.2.3 聚焦探头 |
3.3 超声检测方法的声耦合分类 |
3.3.1 直接接触法 |
3.3.2 局部浸没式 |
3.3.3 全部浸液法 |
3.4 超声检测类型 |
3.4.1 超声波对缺陷的检测 |
3.4.2 壁厚的超声波检测 |
3.5 水浸探头的检测原理 |
3.5.1 圆形探头纵波声场波源轴线上声压分布 |
3.5.2 纵波声场的指向性 |
3.5.3 水浸超声探头的工作原理 |
3.5.4 水浸检测技术的特点 |
3.5.5 水浸检测探头的性能指标 |
3.5.6 水浸检测存在的问题 |
3.6 本章小结 |
第四章 连续管超声无损检测系统设计 |
4.1 系统方案设计 |
4.1.1 探头的设计及参数选定 |
4.1.2 耦合的设计 |
4.1.3 超声探头工作频率的确定 |
4.1.4 超声重复频率的确定 |
4.1.5 检测系统偏心距的确定 |
4.1.6 水程距离的确定 |
4.1.7 焦距的选择 |
4.1.8 声透镜曲率半径的确定 |
4.2 连续管无损检测设备的设计 |
4.2.1 装置系统集成 |
4.2.2 探头架的结构 |
4.2.3 探头检测单元 |
4.2.4 尺寸检测原理 |
4.2.5 连续管缺陷的检测 |
4.2.6 约束机构的设计 |
4.2.7 传送机构的设计 |
4.2.8 上、下料机构的设计 |
4.2.9 测量系统方案 |
4.2.10 控制系统方案 |
4.2.11 检测流程 |
4.2.12 软件系统的功能 |
4.3 试验模型设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 连续管在线检测系统试验分析 |
5.1 试验方案 |
5.2 试验步骤 |
5.2.1 连续管的准备 |
5.2.2 试验的准备 |
5.2.3 室内检测模拟试验 |
5.3 试验结果分析 |
5.3.1 横向缺陷的检测结果 |
5.3.2 纵向缺陷的检测结果 |
5.3.3 内壁腐蚀坑的检测结果 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与认识 |
6.1 结论 |
6.2 认识 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的学术论文 |
详细摘要 |
(8)抽油杆失效分析及剩余寿命的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
前言 |
第一章 抽油杆的失效分析 |
1.1 抽油杆的应用现状 |
1.2 抽油杆的失效类型 |
1.3 抽油杆失效的影响因素 |
1.3.1 锻造的影响 |
1.3.2 热处理的影响 |
1.3.3 运输、储存和使用的影响 |
1.3.4 疲劳载荷的影响 |
1.3.5 腐蚀环境的影响 |
1.4 抽油杆的断口分析 |
1.5 本章小结 |
第二章 抽油杆材料断裂韧度及机械性能的研究 |
2.1 表面裂纹的研究历史及现状 |
2.1.1 板壳表面裂纹的研究概况 |
2.1.2 圆柱杆体的表面裂纹研究状况 |
2.2 应力强度因子和断裂韧度的研究 |
2.3 J 积分表示的断裂韧度 |
2.4 抽油杆材料延性断裂韧度的测试 |
2.4.1 试件 |
2.4.2 测试原理 |
2.4.3 试验方法及结果 |
2.5 断裂韧度及机械性能的概率分布 |
2.5.1 延性断裂韧度的正态分布检验 |
2.5.2 抽油杆材料机械性能的检验 |
2.6 本章小结 |
第三章 抽油杆疲劳裂纹扩展规律的研究 |
3.1 实验过程 |
3.1.1 疲劳裂纹扩展速率的测试 |
3.1.2 疲劳裂纹扩展门槛值的测试 |
3.2 实验数据处理 |
3.2.1 疲劳裂纹扩展速率的数据处理 |
3.2.2 疲劳裂纹扩展门槛值的数据处理 |
3.3 本章小结 |
第四章 基于超声波检测的抽油杆剩余寿命研究 |
4.1 目前用于抽油杆剩余寿命的预测方法 |
4.2 超声波探伤 |
4.3 用超声波检测信号预报抽油杆剩余寿命的原理 |
4.3.1 实验原理 |
4.3.2 抽油杆剩余寿命的力学模型 |
4.4 超声波探伤仪检测的疲劳断裂实验 |
4.4.1 疲劳试验及探伤试验 |
4.4.2 实验结果及讨论 |
4.5 抽油杆的剩余疲劳寿命 |
4.5.1 剩余寿命的计算结果 |
4.5.2 剩余寿命的实验结果 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
发表文章目录 |
致谢 |
详细摘要 |
(9)抽油杆缺陷检测及模式识别的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 抽油杆的主要缺陷形式 |
1.3 抽油杆无损检测研究历史、现状和发展 |
1.4 常用的抽油杆缺陷无损检测方法 |
1.4.1 涡流检测 |
1.4.2 漏磁检测 |
1.5 抽油杆缺陷的模式识别方法 |
1.5.1 神经网络 |
1.5.2 支持向量机 |
1.6 主要研究内容 |
第二章 抽油杆缺陷检测方法 |
2.1 引言 |
2.2 涡流检测原理 |
2.3 漏磁检测原理 |
2.4 抽油杆试样的缺陷检测实验 |
2.4.1 抽油杆实验样杆 |
2.4.2 抽油杆实验设备 |
2.4.3 实验流程 |
2.5 抽油杆缺陷的涡流检测法 |
2.6 抽油杆缺陷的漏磁检测法 |
2.7 检测灵敏度分析 |
2.8 结果分析 |
2.9 本章小结 |
第三章 基于小波理论的缺陷信号去噪和特征提取 |
3.1 引言 |
3.2 小波分析原理 |
3.3 小波变换用于信号降噪的原理 |
3.3.1 信号降噪的准则 |
3.3.2 小波分析用于降噪的过程 |
3.4 改进的小波阈值去噪方法 |
3.5 改进阈值去噪在抽油杆缺陷信号中的应用 |
3.6 基于小波包的缺陷特征提取 |
3.6.1 小波包能量特征提取方法 |
3.6.2 抽油杆的缺陷信号小波能量特征 |
3.7 时域信号峰峰值特征 |
3.7.1 信号标定 |
3.7.2 抽油杆裂纹的门槛值 |
3.8 基于类内类间距离的可分离性判据 |
3.9 本章小结 |
第四章 基于神经网络和支持向量机的抽油杆缺陷模式识别 |
4.1 引言 |
4.2 基于神经网络的抽油杆缺陷模式识别 |
4.2.1 人工神经元模型 |
4.2.2 人工神经网络的拓扑结构 |
4.2.3 人工神经网络的知识表示 |
4.2.4 人工神经网络的学习 |
4.2.5 神经网络诊断方法 |
4.3 神经网络样本的构造 |
4.4 神经网络期望输出 |
4.5 基于BP神经网络的抽油杆缺陷识别 |
4.5.1 神经网络的前向计算 |
4.5.2 误差的反向传播计算 |
4.5.3 测试结果 |
4.6 基于概率神经网络的抽油杆缺陷识别 |
4.6.1 概率神经网络 |
4.6.2 基于PNN的抽油杆缺陷识别 |
4.7 支持向量机在抽油杆缺陷识别中应用 |
4.7.1 支持向量机理论 |
4.7.2 基于改进的1-v-1多分类器 |
4.7.3 支持向量机在抽油杆缺陷识别中应用 |
4.8 神经网络法与支持向量机的分类结果比较 |
4.9 本章小结 |
第五章 抽油杆缺陷自动检测和识别系统的开发 |
5.1 引言 |
5.2 抽油杆自动探伤和识别系统的开发 |
5.2.1 总体功能 |
5.2.2 方案设计 |
5.3 软件开发的硬件环境 |
5.4 系统开发的软件环境 |
5.5 现场应用结果分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 提高抽油杆裂纹检测灵敏度的措施 |
6.1 引言 |
6.2 抽油杆在拉伸下的裂纹检测 |
6.3 本章小结 |
第七章 总结和展望 |
7.1 论文工作总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
参加科研项目情况 |
作者简介 |
(10)废旧抽油杆冷拔再利用工艺研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 课题研究内容 |
第2章 目前旧抽油杆常用修复工艺 |
2.1 引言 |
2.2 旧抽油杆修复工艺现状 |
2.3 抽油杆的失效及修复指标 |
2.3.1 抽油杆失效分析 |
2.3.2 抽油杆柱承受的载荷 |
2.3.3 抽油杆修复指标 |
2.4 现有抽油杆修复工艺分析 |
2.4.1 清洗 |
2.4.2 表面高频淬火 |
2.4.3 调质处理 |
2.4.4 喷丸处理 |
2.4.5 抽油杆检测 |
2.4.6 其他 |
2.5 小结 |
第3章 金属冷拔的基本理论 |
3.1 冷拔工艺过程 |
3.2 实现冷拔过程的基本条件 |
3.3 棒材冷拔的应力与变形 |
3.4 冷拔对材料的要求 |
3.4.1 对机械性能的要求 |
3.4.2 对金相组织的要求 |
3.5 冷拔后组织结构和机械性能的变化 |
3.5.1 冷拔后组织结构变化 |
3.5.2 冷拔后机械性能变化 |
3.6 冷拔的特点及应用 |
3.7 小结 |
第4章 冷拔抽油杆的理论研究 |
4.1 抽油杆冷拔的价值性分析 |
4.2 抽油杆冷拔的可能性分析 |
4.2.1 抽油杆常用钢材 |
4.2.2 抽油杆金相组织分析 |
4.2.3 抽油杆机械性能分析 |
4.3 抽油杆冷拔试验证明 |
4.4 冷拔前抽油杆的退火研究 |
4.4.1 完全退火与不完全退火的介绍 |
4.4.2 影响退火的主要因素 |
4.4.3 退火参数的初步选择 |
4.5 小结 |
第5章 退火工艺的试验确定 |
5.1 试验方案的确定 |
5.2 试验材料及试验方法 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试验方法 |
5.3 试验结果分析 |
5.3.1 调质杆的退火工艺试验研究 |
5.3.2 非调质杆的退火工艺试验研究 |
5.3.3 工艺型杆的退火工艺试验研究 |
5.4 拉拔力计算 |
5.5 小结 |
第6章 冷拔抽油杆的现场应用 |
6.1 新退火方案的确定 |
6.2 新退火方案的应用 |
6.3 小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果 |
四、电磁探伤仪在检测抽油杆方面的应用(论文参考文献)
- [1]混合结构的低功率超声红外热像检测技术研究[D]. 张午阳. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [2]抽油杆杆体缺陷的漏磁检测及其数据处理[D]. 张欧. 北京交通大学, 2019(01)
- [3]基于超声导波的CFRP-GFRP双层杆损伤识别研究[D]. 吴宇奇. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [4]漏磁探伤设备在油田油管杆修复检测中的应用[J]. 彭代君. 工业安全与环保, 2012(01)
- [5]漏磁探伤设备在油田油管杆修复检测中的应用[J]. 彭代君. 中国设备工程, 2011(09)
- [6]基于小波分析的抽油杆漏磁检测信号分析及研究[D]. 卜丽丽. 东北大学, 2010(03)
- [7]连续油管无损检测技术及其应用研究[D]. 李文彬. 西安石油大学, 2010(12)
- [8]抽油杆失效分析及剩余寿命的研究[D]. 郝丽丽. 大庆石油学院, 2008(04)
- [9]抽油杆缺陷检测及模式识别的研究[D]. 孙红春. 东北大学, 2008(06)
- [10]废旧抽油杆冷拔再利用工艺研究[D]. 陈娟. 中国石油大学, 2007(S2)