为了提高检测器行进中的稳定性，驱动轮采用较大轮距，以避免倾覆，为了减小从动轮在转向时因摩擦力造成的转矩，从动轮采用紧密排列的两个轮结构。由于励磁机构与被测构件之间存在较大的吸附力，各模块间均采用刚性连接，通过增加调整环调整励磁机构与被测构件之间的提离距离。图.检测器总体机械机构行进驱动模块设计驱动器为检测器提供牵引力和转向力。为了符合储罐在油检测的功能需求，驱动器需要有对于油性流程介质的密封性能和防腐蚀性能。为了便于安装调试以及设备维护，储罐底板漏磁检测器的驱动装置采用分离式设计，分别为行进驱动模块和转向驱动模块。图.行进驱动模块如图.，驱动器的驱动部分基本结构为个箱体，箱体的上下各开有对轴孔，上部的轴孔安装有电机连接转轴，下部的轴孔安装有驱动轮转轴，两转轴之间通过链传动传递扭矩。上部的电机转轴端与电机连接，通过联轴器传递扭矩。电机通过螺栓安装在电机连接端盖上，以轴承孔为定位基准，以确保电机的输出轴与电机连接转轴能保持定的同轴度。电机转轴的另端与编码器连接，通过编码器联轴器驱动编码器监控电机的转速。电机与编码器分别通过电机密封罩以及编码器密封罩实施静态密封。为了保证足够的越障能力，驱动轮采用大轮结构，安装于下部的驱动轮转轴的轴端，驱动轮与驱动轮转轴轴承端盖之间安装有密封结构以实现动密封。轴承处的密封由轴承端盖实现。在装配时，各部件由内到外依次安装，便于安装调试。转向驱动模块设计如图.所示，转向驱动模块基本结构为与检测探头模块连接的转向基座以及与驱动部分连接的转向臂，转向臂与转向基座之间通过转向轴连接。为了便于安装，转向臂采用分离式结构，通过螺钉将两部分压紧。转向臂工作小时。此外，由美国的公司研制的和储罐底板检测仪也是两种新型的储罐底板漏磁检测设备，其中结构小巧，可以到达其他检测设备难以检测的区域，通常与配套，作为扫描储罐底板边角地区的补充设备使用。另方面，从世纪年代开始，国外先后开发了多种类型的储罐底板在油内检测系统。目前，国际上储罐底板腐蚀在油内检测系统产品主要有可潜入式的系统，储罐在线检测，成像与腐蚀检测系统，储罐罐底与罐壁在线检测等，如图.所示。这些检测系统均采用压电陶瓷超声波检测的技术，导航定位系统主要运用声学定位系统，根据报道，仅和系统开展了成熟的工程检测应用。我国在这方面的研究和开发还为空白。图.国外储罐底板在油检测系统储罐在线检测系统是美国马里兰州罗莱尔的服务公司推出的，遵循美国石油协会以及其它立式储罐定期检测的标准，是国际上最为成熟的储罐罐底板在线检测产品。截止年月，全球已有台储罐采用机器人进行了在线检测。此系统采用超声检测采集罐底板厚度数据，通过软件进行分析评估，并利用压力传感器测试底板沉降。如图所示，它主要由导航传输器声纳灯光和摄像头超声探头阵列压力传感器刷子和吸尘系统等部分构成。其中，专利声学系统导航传感器在储罐底部运动，并记录运动路线，同时在运动过程中需做到不撞到罐壁和描述超声测厚数据两个要求，旋转的声纳用于识别储罐内的障碍物管道支撑柱，和导航系统并用，描述出罐底的地图。上述检测系统均采用超声检测法作为检测手段，虽然具有灵敏度高，扫描速度快的优点，但超声检测法检测范围小，对于大型钢制立式储罐的底板检测效率不高。而漏磁检测法可以对较大区域实现实时扫查，检测效率高，虽然对焊缝的检测仍然存在困难，但储罐底板的大部分面积为钢板，焊缝区域所占面积较小，实际检测中可以辅助以其他检测手利用的是种常见的物理现象，即材料内部由于应变能突然释放而形成弹性应力波。利用仪器检测并记录这种弹性应力波，对发声源进行推断，进而对被检测对象的活性缺陷进行评判的检测技术即声发射检测技术。在实际的储罐检测应用中，往往利用载荷变化激发声发射现象，通过对腐蚀层的脱落开裂与泄漏所产生的湍流声等声发射信号进行采集与分析处理，可以判断储罐的腐蚀和泄漏情况。利用声发射技术对储罐底板进行检测只需改变储罐载荷，检测完成后储罐可立即投入使用，检测周期短，且只需通过阵列布置的少量传感器，安装时也只需割开少许保温层，不损伤罐体，安装简便。但由于声发射信号形式复杂，对检测人员的临场经验与操作水平有较高的要求，检测结果有定的误判风险。而改变液位的过程也在定程度上增加了这种方法的检测成本。由于评估结果为储罐的“好”与“坏”，在实际应用中，声发射检测法主要作为储罐粗检的种检测方法使用。漏磁检测法漏磁检测法利用的是铁磁性材料被磁化后，磁场因材料分布不均匀而出现局部强度变化的现象，通过霍尔元件或者线圈获取磁场的强度信息，从而推断缺陷位置。基本原理如图.所示，在钢板上布置有对极性相反的永久磁铁，通过衔铁构成回路加强磁化强度，当两永久磁铁间的钢板上存在缺陷裂纹或者腐蚀坑洞时，部分磁场从缺陷处“泄漏”出来，使得空气中的磁场强度增强，当检测元件检测到这种磁场增强时，便可以推断此处可能存在缺陷。图.漏磁检测原理图对于储罐检测而言，常见的缺陷形式为腐蚀点坑和裂纹，采用常规的超声波检测法灵敏度不高。同时，常规超声探头布置时需要对被测构件表面进行打磨处理以方便耦合超声波，对于构件本身有定的损伤，而漏磁检测法可以直接用于表面有漆层覆盖的铁磁性构件，且从构件外部即可测出内部存在的缺陷，并通过漏磁信号对缺陷的大小和深度做出评估。漏磁检测法在工程实际中已经有相当的实验与应用，但对于储罐检测中位于焊缝处的缺陷检出率不高。原因在于焊缝表面般比较粗糙，磁场分布不均匀，会在检测信号中引入难以滤除的噪声，且焊缝的凸起导致漏磁探头的提离值增大,使得检测灵敏度降低。计储罐底板漏磁检测器，研制能在不开罐情况下在储罐底板爬行并对储罐的重点检测区域进行漏磁检测的系统，实现储罐的在线无损检测。.大型储罐检测国内外研究现状储罐是广泛应用于石油石化行业的关键承压设备，其安全状况直接关系到所存储物料的存储安全和生产安全。因此，对储罐的安全状况进行检测对保证安全生产，提高经济效益具有重要意义。年月美国石油学会首次出版了标准，该标准为了保证储罐不会发生泄漏性损害，提出了系列的检测要求。这些检测要求的检测对象包含储罐基础壁板底板结构罐顶附件以及管嘴等。国内也相应发布了立式圆筒形钢制焊接原油罐修理规程和立式圆筒形钢制焊接原油罐修理规程。目前对储罐的常规检测方法主要有超声检测法磁粉检测法声发射检测法射线检测法和渗透检测法等。近年来，声发射和漏磁扫查技术也开始在储罐检测中得到了应用。下面对这些方法进行些简短的介绍。超声检测法超声检测是利用超声波在介质内传播时能量逐渐衰减，而在遇到界面时会反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。由于超声波波长小，传播速度快，因此超声检测法具有检测灵敏度高指向性好检测速度快的优点。利用超声检测法可以对材料厚度钢材的淬硬层深度晶粒度等物理属性进行检测。但常规的超声检测利用压电晶片振动产生超声波，通过耦合剂将超声波导入被测件内部，因而对被测件的表面粗糙度，形状，缺陷的形式难以检测与波传播方向平行延伸的缺陷都有定的要求。近年来，为了克服上述技术缺陷，出现了些新型的超声方法，如电磁超声，激光超声等，通过改变超声波的激励方式避免对耦合剂的依赖，减弱对被测件表面粗糙度的要求。磁粉检测法磁粉检测法是利用被磁化的铁磁性材料在存在裂纹或气孔等缺陷时表面磁场表现出不均匀性而吸附磁粉的现象来判别缺陷位置的底板,检测器,结构设计,毕业设计,全套,图纸,下载第章绪论.课题概述课题来源课题的提出课题的目的和意义.大型储罐检测国内外研究现状超声检测法磁粉检测法射线检测法渗透检测法平板导波检测声发射检测法漏磁检测法第二章储罐底板漏磁检测器总体设计.引言.漏磁检测器总体机械结构行进驱动模块设计转向驱动模块设计检测探头模块设计第三章储罐底板漏磁检测器驱动装置研制.引言.驱动装置密封设计驱动装置的静密封设计及密封材料选择行进驱动模块的动密封设计转向驱动模块的动密封设计第四章漏磁检测器动力学仿真.引言漏磁检测器动力性能的基本要求检测器动力学仿真模型建立检测器静态载荷计算参考文献致谢摘要储罐广泛应用于石油化工行业。作为关键生产设备，储罐长期工作于恶劣工况下，易发生泄漏，不仅造成经济损失，对生态环境也会造成伤害。为确保储罐安全运营，有必要研究储罐检测方法。目前，对储罐检测般采取开罐检测方法，需要停产倒罐，存在检测辅助周期长费用高的缺点。本学位论文结合国家质检行业公益专项项目“承压设备漏磁检测关键技术研究和设备与标准研制”，深入研究了储罐底板漏磁检测方法，开发了适用于不开罐的在油储罐底板漏磁检测器。首先给出了储罐底板漏磁检测器的整体结构。通过建立了检测器的三维模型，对储罐底板漏磁检测方法进行了研究，获取了磁化器尺寸与漏磁信号强度之间的关系，得到了漏磁检测器的理论仿真信号，为检测器的研制奠定了理论基础。其次，为满足储罐底板在油检测要求，在对比分析常用动静密封技术的基础上，设计了适用于油性环境中进行检测的密封结构。并根据检测器实际工作状况和性能要求建立了有限元虚拟样机，对检测器的动力学特性以及机构强度进行了计算和仿真分析。最后，在上述理论研究和分析的基础上，研制开发了储罐底板漏磁检测器。搭建了实验平台，基于实验室环境对检测器的实际检测能力进行了测试，并与理论信号进行了对比。