基于ACFM和EMAT的铝板缺陷复合式无损检测技术研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:Ghost_D
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针对铝板缺陷检测对全面性、缺陷定量化方面的需求,克服单一检测方法无法实现铝板全面检测的技术瓶颈,本文结合交流电磁场检测(Alternating Current Field Measurement,ACFM)和电磁超声(Electromagnetic Acoustic Transducer,EMAT)检测技术的优势,提出铝板缺陷复合式检测技术,实现铝板缺陷的全面、智能分类检测和高精度定量。建立ACFM/EMAT复合式检测技术理论及仿真模型,分析复合场下磁场分布规律,分析缺陷扰动机理,提取相应的缺陷特征信号,构建复合检测技术缺陷检测机理。通过仿真和实验相结合的方法优化复合检测技术的关键技术参数,并设计复合式检测探头,搭建复合式检测技术硬件系统。为实现该复合式检测技术对铝板检测的智能化全面评估,构建多类型智能分类及缺陷尺寸量化算法,最终形成较完善的复合检测理论体系和检测系统,实现铝板缺陷的全面检测和评估。论文主要从以下三个方面展开研究:(1)复合式检测技术理论与仿真建模基于ACFM/EMAT复合式检测技术理论模型,建立复合式检测技术有限元仿真模型,分析复合机理,重点分析复合式检测技术表面缺陷检测机理和内部缺陷检测机理,提取相应的缺陷特征信号,为后续系统参数优化和定量方法研究奠定基础。(2)复合式检测技术参数优化与系统开发基于复合式检测技术有限元仿真模型,重点对复合探头设计中的矩形激励提离高度、永磁体高度仿真优化,并优化系统的激励参数,为复合式检测技术探头和系统开发提供依据,并对永磁体自激励震荡抑制方法进行实验研究。同时结合优化参数,设计复合式检测探头组成部件及信号调理电路,制作相应的复合探头壳体、搭建复合式检测系统。(3)复合式检测技术数据融合分类量化算法及缺陷检测实验构建支持向量机数据融合分类算法及缺陷量化算法,实现表面缺陷、底部缺陷的分类识别和量化反演,开展复合式检测系统实验研究,对不同类型的缺陷进行分类识别以及量化反演。结果表明所设计的复合式检测系统可有效的实现铝板表面及内部缺陷的检出,而且数据数据融合分类及量化算法有效地实现缺陷的智能化分类识别和高精度定量。
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