本文關(guān)鍵詞：基于多元回歸算法的非介入式壓力檢測(cè)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：壓力容器廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)方面,為了保證其可以安全穩(wěn)定地運(yùn)行,必須實(shí)時(shí)檢測(cè)并及時(shí)控制其內(nèi)部壓力。傳統(tǒng)的測(cè)壓方法均為介入式,需要在容器管壁上開(kāi)孔引壓,不但操作過(guò)程復(fù)雜,而且容易引發(fā)新的安全隱患。因此,非介入式測(cè)壓方法引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的高度重視,已成為壓力檢測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在深入分析有關(guān)文獻(xiàn)和最新成果的基礎(chǔ)上,本論文提出了一種基于多元回歸算法的壓力測(cè)量模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比于基于多個(gè)轉(zhuǎn)換波形的測(cè)量模型,本論文提出的超聲波壓力檢測(cè)方法可以有效減小殘余應(yīng)力的影響,在0-2MPa低壓狀態(tài)下顯著提高了測(cè)量精度,且重復(fù)性表現(xiàn)更好。本論文的主要研究成果以及創(chuàng)新點(diǎn)有如下幾個(gè)方面：(1)提出了一種基于多元回歸算法的壓力測(cè)量模型。分析之前基于多個(gè)轉(zhuǎn)換波形的壓力測(cè)量模型,在0-6MPa壓力范圍內(nèi),其平均相對(duì)誤差控制在7%以下,均方根誤差小于0.3MPa,但在低壓狀態(tài)下的測(cè)量誤差依然偏大。盡管利用多個(gè)轉(zhuǎn)換波形有效降低了溫度影響,但由于殘余應(yīng)力等因素的干擾,其壓力測(cè)量精度仍有待提高。因此,針對(duì)0-2MPa低壓狀態(tài)下出現(xiàn)的模型非線性問(wèn)題,本論文提出了一種基于多元回歸算法的壓力測(cè)量模型,它能夠有效抑制殘余應(yīng)力的影響,減小測(cè)量誤差。(2)研究了探頭固定特性對(duì)壓力檢測(cè)性能的影響。在一發(fā)兩收探頭模式下,利用一套可以精確測(cè)量探頭荷載的機(jī)械固定裝置,深入研究了接收探頭固定特性對(duì)超聲波信號(hào)幅值和傳播時(shí)延的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著探頭荷載的增加,超聲波信號(hào)幅值會(huì)隨之增大并趨于穩(wěn)定。此外,改變兩個(gè)接收探頭的荷載大小,超聲波傳播時(shí)延也會(huì)隨之而變化,而且其傳播時(shí)延改變量和由壓力容器內(nèi)壓所引起的傳播時(shí)延處于同一數(shù)量級(jí)。因此,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該確保兩個(gè)接收探頭的固定特性一致,從而提高壓力測(cè)量精度。(3)搭建了壓力檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),以水壓力容器為研究對(duì)象,對(duì)基于多元回歸算法的壓力測(cè)量模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并對(duì)比分析了不同模型的各項(xiàng)指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比于基于多個(gè)轉(zhuǎn)換波形的測(cè)量模型,本論文提出的壓力測(cè)量模型可以在一定程度上減小殘余應(yīng)力的影響,在0-2MPa低壓狀態(tài)下的測(cè)量精度更高。
【關(guān)鍵詞】：壓力檢測(cè) 非介入式 超聲波 固定特性 信號(hào)幅值 傳播時(shí)延 殘余應(yīng)力 多元回歸算法
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH49
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題的背景和意義12-13
• 1.2 壓力檢測(cè)方法研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 介入式壓力檢測(cè)方法13-15
• 1.2.2 非介入式壓力檢測(cè)方法15-18
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容18-20
• 第2章 超聲波壓力檢測(cè)方法理論研究20-30
• 2.1 超聲波的傳播特性20-23
• 2.1.1 超聲波的波型20-21
• 2.1.2 超聲波的傳播速度21-22
• 2.1.3 超聲波在傳播過(guò)程中的衰減22-23
• 2.2 檢測(cè)波形的選擇23-26
• 2.2.1 波型轉(zhuǎn)換和臨界角23-25
• 2.2.2 臨界折射縱波與反射縱波的產(chǎn)生傳播機(jī)理25-26
• 2.3 基于聲彈性效應(yīng)和板殼理論的壓力檢測(cè)方法26-28
• 2.3.1 應(yīng)力對(duì)超聲波波速的影響26-27
• 2.3.2 壓力和應(yīng)力之間的關(guān)系27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第3章 基于多元回歸算法的壓力測(cè)量模型30-42
• 3.1 傳播時(shí)延與容器內(nèi)壓之間的關(guān)系模型30-33
• 3.1.1 基于臨界折射縱波和反射縱波的壓力測(cè)量模型30-31
• 3.1.2 基于FIR數(shù)字濾波的互相關(guān)時(shí)延測(cè)量方法31-33
• 3.2 模型選擇和模型評(píng)估33-36
• 3.2.1 模型選擇原則33-34
• 3.2.2 模型評(píng)價(jià)指標(biāo)34-36
• 3.3 基于多元線性回歸的壓力測(cè)量模型36-38
• 3.4 基于局部加權(quán)回歸的壓力測(cè)量模型38-41
• 3.4.1 殘余應(yīng)力的影響38-39
• 3.4.2 局部加權(quán)回歸算法39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 探頭固定特性對(duì)壓力檢測(cè)性能的影響42-54
• 4.1 超聲波探頭固定裝置42-44
• 4.1.1 溫度影響42-43
• 4.1.2 機(jī)械固定裝置的結(jié)構(gòu)43-44
• 4.2 探頭固定特性對(duì)超聲波信號(hào)幅值的影響44-46
• 4.3 探頭固定特性對(duì)超聲波傳播時(shí)延的影響46-49
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果理論分析49-52
• 4.4.1 信號(hào)幅值的變化機(jī)理50
• 4.4.2 傳播時(shí)延的變化機(jī)理50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-54
• 第5章 基于多元回歸算法的壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究54-68
• 5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建54-57
• 5.2 基于多元回歸算法的壓力測(cè)量模型57-61
• 5.2.1 理想波形的采集57-58
• 5.2.2 基于多元線性回歸的壓力測(cè)量模型58-61
• 5.2.3 基于局部加權(quán)回歸的壓力測(cè)量模型61
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與誤差分析61-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 第6章 總結(jié)與展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間的主要科研成果76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 付山強(qiáng);;化工安全生產(chǎn)中存在的普遍問(wèn)題及其對(duì)策研究[J];化工管理;2015年09期

2 孫朝明;;超聲波檢測(cè)中波型轉(zhuǎn)換的計(jì)算分析[J];無(wú)損檢測(cè);2014年02期

3 孫洋;徐慨;楊海亮;;基于廣義互相關(guān)時(shí)延估計(jì)算法的性能分析[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2013年01期

4 李燕華;孫俊峰;;基于活塞式壓力計(jì)和數(shù)字壓力計(jì)的微小壓力測(cè)量新方法[J];計(jì)量學(xué)報(bào);2012年06期

5 楊慧中;陳定三;;局部懲罰加權(quán)核偏最小二乘算法及其應(yīng)用[J];控制工程;2011年06期

6 田家勇;胡蓮蓮;;固體聲彈性理論、實(shí)驗(yàn)技術(shù)及應(yīng)用研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2010年06期

7 陳慶東;;超聲波檢測(cè)技術(shù)[J];城市道橋與防洪;2010年10期

8 張瑩;王耀南;;基于局部加權(quán)偏最小二乘法的冷凝器污垢預(yù)測(cè)[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2010年02期

9 帥猛;韓磊;謝昆青;宋國(guó)杰;馬修軍;陳冠華;;一種基于局部加權(quán)學(xué)習(xí)的自適應(yīng)交通流預(yù)測(cè)機(jī)制[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

10 劉增華;劉溯;吳斌;張易農(nóng);何存富;;預(yù)應(yīng)力鋼絞線中超聲導(dǎo)波聲彈性效應(yīng)的試驗(yàn)研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 凌張偉;基于臨界折射縱波和表面波的壓力容器壓力測(cè)量方法研究[D];浙江大學(xué);2010年

2 賀慶;基于表面波的薄壁容器壓力測(cè)量方法[D];浙江大學(xué);2007年

3 林韶峰;基于超聲波的非侵入式壓力測(cè)量方法研究[D];浙江大學(xué);2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 周漢華;基于多個(gè)轉(zhuǎn)換波形的非介入式壓力檢測(cè)方法研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 畢瑤;基于反射縱波的壓力容器壓力測(cè)量方法研究[D];浙江大學(xué);2014年

3 危鄂元;基于時(shí)差法的單聲道氣體超聲波流量計(jì)的研究[D];浙江大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：基于多元回歸算法的非介入式壓力檢測(cè)技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：413922