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在役容器压力测量是了解压力容器运行状态、保障生产安全的重要手段,在能源、交通、国防等多个领域具有广泛的应用。现有测压方法包括弹簧压力表、电阻应变片法、光纤光栅应变法和超声波法等,其中,弹簧压力表需要在压力容器表面开孔,造成结构损伤,带来安全隐患;应变片法和光纤光栅法通过测量容器表面应变来计算内部压力,对敏感元件的粘贴工艺要求较高;超声波法通过测量内容物或器壁的声速和幅值变化来测量压力或应力,需要清洁的容器表面保证良好的界面耦合。研究、开发非侵入式压力测量方法和测量设备具有重要理论意义和工程应用价值。本文的主要研究工作包括:1.提出了基于磁机械效应的在役容器压力测量方法,利用容器外表面的磁特性与容器壁所受应力的关系实现非侵入式压力测量,具有测量精度高、无需对容器预处理、装置简单、成本低等优点。2.采用J-A力磁耦合模型和有限元仿真方法,分析了弱地磁环境下压力容器压力和容器外表面磁场的关系,建立了容器压力状态与磁场表征的关系模型。分析表明,在0-3MPa范围内磁场表征与容器压力状态具有良好的线性关系。容器越小、容器壁越薄,磁场对压力变化的反应越敏感。对于外径为275mm、壁厚7.5mm的压力容器,磁场测量灵敏度可达131.4 mGs/MPa,精度可达0.046MPa,具有良好的重复性和稳定性。3.提出了一种强磁激励作用下在役容器压力测量方法。利用局部强磁化方法,解决了弱地磁环境压力容器外表面磁场易受环境磁场波动和容器位置姿态变动干扰的问题。通过仿真分析和平板拉伸实验确定了强磁铁与传感器的固定位置;该方法在0-1MPa压力变化范围内,位置对测量结果的影响较大,但是仍然能够很好地完成0MPa和1MPa的压力区分。1MPa-3MPa的压力变化范围内,位置对测量结果的影响较小,测量精度优于0.4MPa。4.设计了一套基于FPGA的多通道磁信号同步采集系统,包括传感器阵列设计、以FPGA为核心的多通道数据同步采集系统设计等。磁信号采集系统能同步完成三个方向的磁场数值的获取,分辨率达到0.5mGs,为实验验证基于磁机械效应的非侵入式压力测量方法提供了条件。