主動(dòng)式電磁掃描檢測(cè)技術(shù)及其信號(hào)處理方法研究.pdf

1、迅猛發(fā)展的現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)零件性能要求更加嚴(yán)格,而其服役環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜、工況日益惡劣,傳統(tǒng)電磁檢測(cè)技術(shù)已不能滿足新形勢(shì)下無(wú)損探傷要求。本文將主動(dòng)測(cè)量技術(shù)、電磁檢測(cè)技術(shù)以及掃描檢測(cè)技術(shù)結(jié)合在一起,提出了主動(dòng)式電磁掃描無(wú)損探傷新方法,主要從電磁檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立、主動(dòng)調(diào)整方案研究、時(shí)空域信號(hào)模型建立、掃描檢測(cè)信號(hào)處理技術(shù)研究、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究等方面開(kāi)展了主動(dòng)式電磁掃描檢測(cè)技術(shù)及其信號(hào)處理方法的研究。
　　基于電磁檢測(cè)理論,引入

2、主動(dòng)控制思想,采用低頻透射式渦流檢測(cè)方法設(shè)計(jì)一個(gè)主動(dòng)式電磁檢測(cè)系統(tǒng)。依據(jù)電磁理論研究被測(cè)工件厚度與檢測(cè)線圈輸出信號(hào)之間的關(guān)系,建立工件厚度測(cè)量模型,并編制MATLAB程序?qū)υ撃Ｐ吞匦赃M(jìn)行仿真分析。在此基礎(chǔ)上,以檢測(cè)信號(hào)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(diào)整及檢測(cè)裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整的組合調(diào)整方案對(duì)檢測(cè)裝置進(jìn)行調(diào)整,并從理論上對(duì)該方案實(shí)現(xiàn)的可行性進(jìn)行了分析。
　　闡述了多抽樣率信號(hào)處理及能量算子解調(diào)法的基本理論?；跀?shù)

3、字信號(hào)處理理論,借助Diracdelta函數(shù)建立了電磁掃描檢測(cè)技術(shù)輸出信號(hào)的時(shí)空域數(shù)學(xué)模型;基于多抽樣率信號(hào)處理理論研究了電磁時(shí)空域信號(hào)的頻譜特性、掃描速度與其波動(dòng)、加減速過(guò)程以及起停過(guò)程對(duì)檢測(cè)輸出信號(hào)的影響以及檢測(cè)信號(hào)的非線性調(diào)制及非均勻采樣問(wèn)題。并依此來(lái)確定檢測(cè)系統(tǒng)的采樣頻率與時(shí)空域信號(hào)的采樣方案,采用濾波等預(yù)處理手段與能量算子法研究了速度信息重構(gòu)與缺陷空域有效信息的恢復(fù)。
　　設(shè)計(jì)了以計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)為核心的主動(dòng)式電磁掃描檢測(cè)

4、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),開(kāi)展工件厚度測(cè)量、模擬主動(dòng)調(diào)整及掃描檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:對(duì)已知厚度為1mm及2mm的工件檢測(cè)信號(hào)電壓幅值進(jìn)行實(shí)測(cè),并與理論計(jì)算得到的幅值對(duì)比,兩組實(shí)驗(yàn)誤差均在5％以內(nèi),驗(yàn)證了工件厚度測(cè)量模型的正確性;采用主動(dòng)調(diào)整方案對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,對(duì)比調(diào)整前及調(diào)整后的檢測(cè)信號(hào)幅值,調(diào)整后的信號(hào)幅值明顯增大;分別采用15.7mm/s及31.4mm/s兩種速度對(duì)存在缺陷的鋼絲繩進(jìn)行掃描檢測(cè),后者的檢測(cè)信號(hào)頻譜相對(duì)于前者拉伸約為2倍。