通过单向EMAT产生的高频羔羊波来描述内部和外部管道缺陷
Xu Zhang1, Bo Li1, Xiaolong Zhang1
1Hubei Key Laboratory of Modern Manufacturing Quantity Engineering, School of Mechanical Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 14, 2023
概括
一个新的环形Lamb波 (CLamb波) 电磁声学传感器 (EMAT) 显著改善了管道缺陷检测. 这种先进的EMAT提供了更高的分辨率和振幅,提高了内部和外部缺陷的检查准确性.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 非破坏性测试 (NDT) 是一种非破坏性测试.
- 超声波和声学方法
背景情况:
- 定期永久磁铁 (PPM) 电磁声学传感器 (EMAT) 是管道轴性缺陷检查的标准.
- 由PPM EMATs使用的剪切水平波模式零 (SH0) 引导波难以区分内部和外部管道缺陷.
- 增强的信号噪声比和分辨率对于准确的管道完整性评估至关重要.
研究的目的:
- 为改进管道缺陷检查开发使用环形羊羔 (CLamb) 波的单向EMAT.
- 为了提高信号噪声比和分辨率,检测裂纹状缺陷.
- 为了能够明确区分内部和外部管道缺陷.
主要方法:
- 基于环形羔羊波的单向EMAT的开发.
- 优化EMAT结构参数和高振幅,低分散的CLamb波的激发频率.
- 利用有限元模拟和实验验证进行性能评估.
主要成果:
- 在高频厚度产品区域成功生成了高振幅和低分散的CLamb波.
- 与传统的PPM EMAT相比,CLamb波EMAT的激发效率高出十倍以上.
- 来自CLamb EMAT的缺陷反射信号显示的分辨率和振幅明显高于PPM EMAT的信号.
结论:
- 开发的CLamb波EMAT有效地激发CLamb波,用于检测管道中的裂纹状缺陷.
- 这种新的EMAT技术在激发效率,分辨率和振幅方面提供了卓越的性能.
- 将CLamb波EMAT与SH0模式检测集成,为检查内部和外部管道缺陷提供了一个全面的解决方案.
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