基于電磁波傳播特性的在線無損檢測系統(tǒng).pdf

1、金屬、非金屬的構(gòu)件在長期服役的過程中材料屬性可能會發(fā)生改變，嚴(yán)重時會失效損毀，釀成安全事故，因此在不影響其正常運行的情況下對各種構(gòu)件狀態(tài)進行評估具有重要意義。與常規(guī)無損檢測方法相比，基于電磁波傳播特性的無損檢測方法具有非接觸、檢測速度快、適應(yīng)性強、安裝調(diào)試方便以及易于實現(xiàn)在線檢測等優(yōu)點。本文在研究電磁波傳播特性的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一套在線無損檢測系統(tǒng)并進行了檢測試驗。主要內(nèi)容如下：
　　首先，分析了矩形微波波導(dǎo)中的主模態(tài)和雕落模態(tài)，建

2、立了電磁波傳播過程的模態(tài)混疊分解物理模型和VMD分解數(shù)學(xué)模型之間的聯(lián)系，針對微波波導(dǎo)提出了基于VariationalModeDecomposition（VMD）的傳播模態(tài)分解與特征增強方法，通過混凝土覆蓋下的鋼板缺陷檢測試驗證明了該算法的有效性。
　　其次，在甚高頻頻段通過仿真研究了模型電磁參數(shù)及結(jié)構(gòu)損傷狀況對電磁波傳播特性的影響，建立了電磁波穿透及反射系數(shù)模型，以模擬待測構(gòu)件狀態(tài)變化下的電磁波傳播特性演化。該模型涵蓋了常見的穿透

3、檢測、幾何缺陷檢測、材料屬性變化檢測等場景，具有典型性。
　　再次，根據(jù)仿真結(jié)果進行檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計，本文針對信號激勵、信號放大、傳感器、信號調(diào)理、信號采集等部分進行了設(shè)計或選型，重點設(shè)計了傳感器和信號調(diào)理電路。基于LabVIEW平臺開發(fā)了檢測軟件，包括圖形顯示、參數(shù)設(shè)定、統(tǒng)計量、采集控制、數(shù)據(jù)功能以及分析功能六大模塊，具有基本的采集控制、信號特征值實時顯示、數(shù)據(jù)保存回放功能以及頻譜分析、包絡(luò)分析等數(shù)據(jù)分析功能。
　　最后，