I. Princípio de funcionamento

O detector de corrosão de alta temperatura de ultra-som eletromagnético com caneta é baseado na tecnologia de ultra-som eletromagnético, estimulando e recebendo ultra-sons em materiais condutores por meio do princípio de indução eletromagnética. O detector é composto por um transductor de ultra-som eletromagnético, uma unidade de processamento de sinal e um módulo de controle de exibição. Durante o trabalho, a corrente alterna produz campos magnéticos alternos através da bobina do conversor de energia e, em seguida, sente um vortex no material testado. A interação da corrente turbulenta com o campo magnético produz uma força de Lorentz que estimula a propagação de ultra-sons no material.

Quando a ultra-som encontra defeitos de corrosão, ocorrem fenômenos físicos como reflexão, dispersão e outros, através da análise das características do sinal de ultra-som recebido, o estado de corrosão do material pode ser julgado. Esta tecnologia não requer um agente de acoplamento e permite a detecção sem contato, especialmente para a detecção de corrosão em ambientes de altas temperaturas. Os componentes do sistema incluem componentes como sondas de ultra-som eletromagnéticas de alta temperatura, cabos de alta temperatura, dispositivos de estimulação/recepção de sinais, sistemas de coleta de dados e software de análise, que trabalham juntos para completar a tarefa de inspeção.

Tecnologia-chave do detector de corrosão de alta temperatura eletromagnética de caneta

O design do transformador de ultra-som eletromagnético é uma das principais tecnologias deste detector. O material e a estrutura do conversor de energia em ambientes de alta temperatura apresentam requisitos especiais e exigem o uso de materiais magnéticos resistentes a altas temperaturas e projetos especiais de bobinas. As características de frequência, a sensibilidade e a orientação do transductor influenciam diretamente o efeito da detecção e exigem o desempenho óptimo através de uma simulação precisa do campo eletromagnético e de um design otimizado.

Algoritmos de processamento de sinais de alta temperatura são tecnologias essenciais para garantir a confiabilidade da detecção. A degradação do sinal em ambientes de alta temperatura é grave e a interferência de ruído é grande, o que requer o desenvolvimento de algoritmos especializados de melhoria do sinal de alta temperatura. Isso inclui métodos avançados de processamento de sinais, como análise de tempo e frequência, transformação de ondas pequenas e algoritmos de compensação de temperatura para eliminar o efeito da temperatura no sinal. Esses algoritmos precisam ser otimizados para diferentes materiais e faixas de temperatura.

As técnicas de extração e identificação de características de corrosão determinam a precisão da detecção. Extrair parâmetros característicos relacionados ao grau de corrosão através da análise de características multidimensionais de domínio temporal, domínio de frequência e domínio de frequência temporal. A utilização de algoritmos de reconhecimento de padrões e aprendizado de máquina para estabelecer uma correspondência entre características de corrosão e tipos de defeitos permite uma avaliação quantitativa do grau de corrosão. Este processo requer que o impacto do ambiente de alta temperatura sobre os parâmetros característicos seja considerado e corrigido de acordo.

Estratégia de otimização

Para otimizar o desempenho do conversor de energia, novos materiais magnéticos de alta temperatura, como ímãs de cobalto, podem ser usados ​​para melhorar a estabilidade do desempenho magnético em altas temperaturas. O design da bobina é otimizado com uma estrutura segmentada de várias camadas para melhorar a uniformidade do campo magnético. Introdução de um sistema de resfriamento ativo para controlar a temperatura de funcionamento do conversor de energia para garantir que ele funcione de forma estável em ambientes de alta temperatura.

Em termos de algoritmos de processamento de sinais, desenvolver algoritmos adaptativos de redução de ruído baseados em aprendizagem profunda para separar eficazmente o sinal do ruído. Otimizar o modelo de compensação de temperatura, considerando os efeitos de temperatura não lineares para melhorar a precisão da compensação. Adote a tecnologia de fusão de dados de vários sensores para sintetizar informações de vários pontos de detecção e melhorar a confiabilidade do sinal.

Para melhorar a precisão da detecção, é possível criar um banco de dados de características de corrosão mais preciso que contém as mudanças nas características de diferentes materiais a diferentes temperaturas. Desenvolver algoritmos de diagnóstico inteligentes que combinam conhecimento especializado e aprendizado de máquina para melhorar a identificação de defeitos. Otimize o controle da distância entre a sonda e a superfície a ser testada para garantir as melhores condições de detecção. Essas otimizações melhorarão significativamente o desempenho do detector em ambientes de alta temperatura.