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长输油气管道漏磁内检测技术

仪器仪表学报 2016年第8期37卷 1736-1746页

作者：杨理践耿浩高松巍沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870

长输油气管道在油气能源运输中发挥着关键作用,被称为"能源血脉"。为保证管道的安全有效运行,应定期对管道进行检测。管道漏磁内检测技术是目前国内外长输油气管道内检测领域普遍应用的检测技术,该技术以管道管体已形成的体积缺陷为检... 详细信息

长输油气管道在油气能源运输中发挥着关键作用,被称为"能源血脉"。为保证管道的安全有效运行,应定期对管道进行检测。管道漏磁内检测技术是目前国内外长输油气管道内检测领域普遍应用的检测技术,该技术以管道管体已形成的体积缺陷为检测目的,可以准确检测出缺陷面积、程度、方位等信息。对油气管道漏磁内检测技术原理和影响因素等进行归纳总结,阐述了管道漏磁内检测中轴向励磁和周向励磁等关键技术的国内外研究现状,对国内外漏磁内检测器的检测能力进行对比,介绍了漏磁信号的处理方法及管道的完整性评价技术,最后提出了管道漏磁内检测行业的未来展望。

关键词：漏磁检测油气管道轴向励磁周向励磁完整性评价

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基于故障诊断观测器的管道多点泄漏研究

仪器仪表学报 2020年第5期41卷 261-268页

作者：郭颖杨理践郎宪明沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870 辽宁石油化工大学信息与控制工程学院抚顺113001

针对管道同时发生多点泄漏时,难以有效检测的问题,提出一种基于故障诊断观测器的多点泄漏检测方法。首先,基于故障诊断观测器构建残差产生器,通过残差来提取泄漏系数信息。然后,采用干扰解耦技术使观测器对未知扰动有较好的鲁棒性。结合... 详细信息

针对管道同时发生多点泄漏时,难以有效检测的问题,提出一种基于故障诊断观测器的多点泄漏检测方法。首先,基于故障诊断观测器构建残差产生器,通过残差来提取泄漏系数信息。然后,采用干扰解耦技术使观测器对未知扰动有较好的鲁棒性。结合Lyapunov函数和Barbalat引理,证明了故障诊断观测器的稳定性。该方法可以检测和估计出泄漏各点的泄漏系数。通过模拟多点泄漏实验,泄漏点的泄漏系数最大估计误差为1×10-5 m5·s-1,最小估计误差为0.2×10-5 m5·s-1,验证了该方法的可行性及有效性。

关键词：多点泄漏检测非线性模型故障诊断观测器鲁棒性

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金属磁记忆效应的第一性原理计算与实验研究

物理学报 2013年第8期62卷 391-397页

作者：杨理践刘斌高松巍陈立佳沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870

为研究铁磁材料应力集中区域金属磁记忆信号的产生机理及其变化规律,采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,建立了磁记忆效应的磁力学模型;计算分析了力与磁记忆自发漏磁信号的定量变化关系.研究结果表明:力作用导致晶格畸变... 详细信息

为研究铁磁材料应力集中区域金属磁记忆信号的产生机理及其变化规律,采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,建立了磁记忆效应的磁力学模型;计算分析了力与磁记忆自发漏磁信号的定量变化关系.研究结果表明:力作用导致晶格畸变是磁记忆自发漏磁信号产生的根本原因;常温下,磁记忆信号随应力近似线性变化的规律与X70钢管水压爆破实验结果具有很好的一致性.研究结果有助于金属磁记忆检测机理的研究.

关键词：金属磁记忆第一性原理漏磁信号

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人工生物瓣膜血流动力学行为的有限元分析

材料研究学报 2018年第1期32卷 51-57页

作者：刘晨杨理践张兴沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870 中国科学院金属研究所沈阳110016

使用脉动工作站检测生物瓣膜在近似生理条件下的血流动力学特性,结合有限元分析研究了生物瓣膜在心动周期过程中的微观应力和应变情况,寻求一种快速评价人工心脏瓣膜结构—力学性能间关系的方法。结果表明,生物瓣膜(Edwards #2625)在体... 详细信息

使用脉动工作站检测生物瓣膜在近似生理条件下的血流动力学特性,结合有限元分析研究了生物瓣膜在心动周期过程中的微观应力和应变情况,寻求一种快速评价人工心脏瓣膜结构—力学性能间关系的方法。结果表明,生物瓣膜(Edwards #2625)在体外脉动流检测条件下的平均跨瓣压差为10.8 mmHg、有效开口面积为2.0 cm^2、返流百分比为8.4%,均符合ISO-5840国际检测标准。生物瓣膜有限元模拟结果揭示其在收缩期最大主应力达到425 kPa,应力集中在弯曲变形严重的腹部以及瓣叶缝合边;舒张期最大主应力为1.46 MPa,应力集中在瓣叶缝合边的两侧。在脉动检测的不同时间点,瓣膜有限元模型开口面积均与实验条件下样品的开口面积近似,证明了有限元模拟结果的可靠性。本文提出的体外脉动流检测实验与有限元仿真计算相结合的方法,为评价人工心脏瓣膜的结构—力学性能间关系提供一种高效可靠的途径。

关键词：有机高分子材料生物瓣膜血流动力学特性应力分布有限元分析脉动流检测

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曲线拟合在管道漏磁内检测信号重构中的应用

沈阳工业大学学报 2012年第6期34卷 671-676页

作者：杨理践孙霄高松巍沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870

针对管道漏磁内检测缺陷信号的重构问题,研究了曲线拟合和最小二乘法的基本原理,以管道漏磁内检测有限元仿真分析软件所得到的半椭圆型缺陷数据为研究对象,建立了径向磁通密度特征的二元一次方程组和二元二次方程组,运用最小二乘曲线拟... 详细信息

针对管道漏磁内检测缺陷信号的重构问题,研究了曲线拟合和最小二乘法的基本原理,以管道漏磁内检测有限元仿真分析软件所得到的半椭圆型缺陷数据为研究对象,建立了径向磁通密度特征的二元一次方程组和二元二次方程组,运用最小二乘曲线拟合方法实现对仿真数据的二元一次函数拟合和二元二次函数拟合.应用MATLAB编写程序求出拟合系数,得到拟合方程,拟合计算结果与仿真数据基本吻合.通过对两组函数方程进行误差分析,结果表明二元二次拟合函数能更准确地描绘出缺陷大小与检测数据之间的函数关系,二次拟合模型更可靠,为管道漏磁内检测缺陷信号重构提供了函数支持.

关键词：曲线拟合最小二乘法管道漏磁内检测有限元仿真实体模型磁通密度拟合模型缺陷重构

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基于磁记忆的油气管道应力损伤检测方法研究

仪器仪表学报 2017年第2期38卷 271-278页

作者：王国庆杨理践刘斌辽宁石油化工大学机械工程学院抚顺113001 沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870

应力集中是油气管道损坏的关键因素,对管道安全构成重大威胁。对其进行有效检测,既可发现由应力集中引起的机械损伤亦可实现对管道早期损伤的预判。磁记忆检测技术作为一种应力检测方法得到了业界认可。从能量平衡角度出发,分别从宏观... 详细信息

应力集中是油气管道损坏的关键因素,对管道安全构成重大威胁。对其进行有效检测,既可发现由应力集中引起的机械损伤亦可实现对管道早期损伤的预判。磁记忆检测技术作为一种应力检测方法得到了业界认可。从能量平衡角度出发,分别从宏观和微观的角度对应力作用下的铁磁体磁记忆信号特征进行分析,建立应力与材料磁化率及原子磁矩之间的理论关系模型。采用基于第一性原理的CASTEP软件对铁碳金属体系的磁记忆力磁耦合过程进行仿真。结果表明,铁磁体在外力作用下,体系能量将重新平衡并达到稳定状态,电子能带及态密度分布特征发生改变,导致材料磁性下降,原子磁矩及材料磁化率随应力增大呈线性减小的变化趋势。通过对含裂纹管道的磁记忆检测,验证了应力损伤磁记忆检测方法的理论分析正确性及工程应用有效性。

关键词：磁记忆应力损伤油气管道原子磁矩

基于小波变换与统计分析的转子碰摩声发射特性研究

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振动与冲击 2013年第9期32卷 130-134页

作者：于洋杨平杨理践沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870

为解决转子碰摩损伤声发射信号分类及解释难题,应用PCI-2声发射系统和WS-ZHT1型多功能转子实验台组成转子碰摩声发射检测系统,采集转子局部碰摩声发射信号,通过理论分析声发射信号特征和小波基函数性质,dB8小波适合提取声发射信号特征;... 详细信息

为解决转子碰摩损伤声发射信号分类及解释难题,应用PCI-2声发射系统和WS-ZHT1型多功能转子实验台组成转子碰摩声发射检测系统,采集转子局部碰摩声发射信号,通过理论分析声发射信号特征和小波基函数性质,dB8小波适合提取声发射信号特征;碰摩产生大量声发射信号,大量声发射信号的统计特性蕴涵较多碰摩信息。对不同转速条件下不同检测位置碰摩声发射信号的统计分析表明,声发射信号的功率谱密度集中在100～400 kHz。声发射信号平均幅值、平均能量可作为区分转子碰摩程度特征参数;功率谱主频可作为区分碰摩相对位置特征参数,结论与碰摩类型无关。

关键词：小波变换转子碰摩声发射

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基于多级磁化的高速漏磁检测技术研究

仪器仪表学报 2018年第6期39卷 148-156页

作者：杨理践耿浩高松巍沈阳工业大学信息科学与工程学院

高速漏磁检测过程中,有效磁化时间非常短,磁后效影响不可忽略,导致被测构件无法实现磁饱和,漏磁信号无法产生。提出一种基于多级磁化的高速漏磁检测技术,使得高速下被测构件建立饱和磁场,抑制磁后效影响。首先建立多级磁化理论模型,采用... 详细信息

高速漏磁检测过程中,有效磁化时间非常短,磁后效影响不可忽略,导致被测构件无法实现磁饱和,漏磁信号无法产生。提出一种基于多级磁化的高速漏磁检测技术,使得高速下被测构件建立饱和磁场,抑制磁后效影响。首先建立多级磁化理论模型,采用Biot-Savart定律分析了多级磁化技术机理,通过涡流效应分析了多级磁化技术对磁后效的抑制作用,利用有限元方法计算分析不同磁化结构作用下钢管内涡流分布状态及缺陷漏磁场分布情况。最后设计高速漏磁检测平台,对不同运行速度下钢管内部缺陷检测进行实验研究。结果表明,多级磁化技术可有效实现磁场叠加,提高磁场均匀性,抑制磁后效对高速磁化过程的影响,提高漏磁检测方法的检测速度,实验结果和理论分析具有很好的一致性。

关键词：磁后效动态磁化涡流效应 Biot-Savart定律有限元仿真漏磁检测

输气管道内检测器压力-速度模型及速度调整策略

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仪器仪表学报 2012年第11期33卷 2407-2413页

作者：杨理践赵洋高松巍沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870 沈阳化工大学计算机科学与技术学院沈阳110142

内检测器的运行速度在输气管道无损检测过程中会影响数据检测的精度。针对内检测器运行速度调节问题进行研究,内检测器速度调节可以看作不同稳态条件下速度的变化。将漏磁内检测器与上下游气体视为一个整体,并根据流体力学原理分析了平... 详细信息

内检测器的运行速度在输气管道无损检测过程中会影响数据检测的精度。针对内检测器运行速度调节问题进行研究,内检测器速度调节可以看作不同稳态条件下速度的变化。将漏磁内检测器与上下游气体视为一个整体,并根据流体力学原理分析了平稳状态下管道压力与内检测器运行速度之间的关系,建立了内检测器的压力-速度模型。通过所建立的压力-速度模型,计算出管道不同稳态条件下的内检测器速度,并以此作为内检测器速度调节的依据。通过在西气东输二线管道模拟运行表明该模型可以准确地计算出内检测器的运行速度并可以有效的进行速度调节。

关键词：输气管道内检测器压力-速度模型流场速度调节