主動式電磁掃描檢測技術及其信號處理方法研究.pdf

1、迅猛發(fā)展的現(xiàn)代工農業(yè)生產對零件性能要求更加嚴格,而其服役環(huán)境越來越復雜、工況日益惡劣,傳統(tǒng)電磁檢測技術已不能滿足新形勢下無損探傷要求。本文將主動測量技術、電磁檢測技術以及掃描檢測技術結合在一起,提出了主動式電磁掃描無損探傷新方法,主要從電磁檢測系統(tǒng)數(shù)學模型建立、主動調整方案研究、時空域信號模型建立、掃描檢測信號處理技術研究、實驗系統(tǒng)設計及實驗研究等方面開展了主動式電磁掃描檢測技術及其信號處理方法的研究。
　　基于電磁檢測理論,引入

2、主動控制思想,采用低頻透射式渦流檢測方法設計一個主動式電磁檢測系統(tǒng)。依據(jù)電磁理論研究被測工件厚度與檢測線圈輸出信號之間的關系,建立工件厚度測量模型,并編制MATLAB程序對該模型特性進行仿真分析。在此基礎上,以檢測信號的輸出電壓幅值為反饋量,建立控制模型,以探頭電氣參數(shù)調整及檢測裝置機械結構調整的組合調整方案對檢測裝置進行調整,并從理論上對該方案實現(xiàn)的可行性進行了分析。
　　闡述了多抽樣率信號處理及能量算子解調法的基本理論?；跀?shù)

3、字信號處理理論,借助Diracdelta函數(shù)建立了電磁掃描檢測技術輸出信號的時空域數(shù)學模型;基于多抽樣率信號處理理論研究了電磁時空域信號的頻譜特性、掃描速度與其波動、加減速過程以及起停過程對檢測輸出信號的影響以及檢測信號的非線性調制及非均勻采樣問題。并依此來確定檢測系統(tǒng)的采樣頻率與時空域信號的采樣方案,采用濾波等預處理手段與能量算子法研究了速度信息重構與缺陷空域有效信息的恢復。
　　設計了以計算機測控系統(tǒng)為核心的主動式電磁掃描檢測

4、系統(tǒng)實驗平臺,開展工件厚度測量、模擬主動調整及掃描檢測等實驗。實驗結果如下:對已知厚度為1mm及2mm的工件檢測信號電壓幅值進行實測,并與理論計算得到的幅值對比,兩組實驗誤差均在5％以內,驗證了工件厚度測量模型的正確性;采用主動調整方案對檢測系統(tǒng)進行調整,對比調整前及調整后的檢測信號幅值,調整后的信號幅值明顯增大;分別采用15.7mm/s及31.4mm/s兩種速度對存在缺陷的鋼絲繩進行掃描檢測,后者的檢測信號頻譜相對于前者拉伸約為2倍。