發(fā)布時間：2020-10-11 00:35

　　 同面陣列電極傳感檢測技術(shù)在電容層析成像(ECT)技術(shù)的基礎(chǔ)上引申發(fā)展而來,是一種新興的無損檢測技術(shù)。同面陣列電極檢測技術(shù)具有ECT技術(shù)的優(yōu)點,同時也存在不足。同面陣列電極傳感器利用電容的邊緣效應(yīng)實現(xiàn)檢測,由于邊緣電場非常微弱,使電容數(shù)據(jù)易受噪聲影響,導(dǎo)致圖像重建過程的穩(wěn)定性差。同時,同面陣列電極檢測系統(tǒng)的圖像重建質(zhì)量與敏感場矩陣的好壞密切相關(guān)。為此,本文針對3×4同面陣列電極傳感器,對其電容數(shù)據(jù)和敏感場展開了研究。(1)首先,總結(jié)分析了ECT技術(shù)的理論基礎(chǔ),針對同面陣列電極傳感器,利用奇異值分解(SVD)研究了傳感器的敏感場矩陣,最終得到了最優(yōu)形式下的敏感場矩陣,提高了圖像重建質(zhì)量。(2)其次,針對同面陣列電極傳感器電容數(shù)據(jù)易受環(huán)境噪聲影響,導(dǎo)致圖像重建過程穩(wěn)定性較差的問題。提出針對同面陣列電極傳感器電容采集數(shù)據(jù)的冗余性分析方法,該方法根據(jù)不同電極對電容數(shù)據(jù)對圖像重建的貢獻(xiàn)率和其抗干擾能力進(jìn)行分析。經(jīng)冗余性分析剔除無效電容數(shù)據(jù)后,利用剩余數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建,重建過程穩(wěn)定性得到明顯提升,但重建圖像質(zhì)量沒有降低。(3)最后,針對航空用復(fù)合材料具有各向異性、多孔性、低導(dǎo)熱性、低導(dǎo)電性和強(qiáng)吸聲性等特點,搭建出同面陣列電極成像檢測系統(tǒng)平臺,并對其可行性進(jìn)行了實驗驗證。結(jié)果表明,該系統(tǒng)檢測航空用復(fù)合材料粘接層中缺陷是可行的,可檢測的最小缺陷直徑為1mm。針對實際缺陷檢測過程進(jìn)行了實驗,經(jīng)過冗余性分析和敏感場優(yōu)化后該系統(tǒng)最厚可穿透25mm厚的復(fù)合材料對其粘接層實現(xiàn)缺陷檢測工作。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP212;V250.2
【部分圖文】：

為此，開發(fā)了可用于表征各電極對敏感場響.8mm 到 1.6mm 之間的電極進(jìn)行研究，最終改善了病態(tài)問Wen Y 等[41]采用同面陣列電極電容成像技術(shù)，對航空復(fù)進(jìn)行研究。對粒子群算法進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，優(yōu)化后的。列電極電容成像技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)電極電容傳感器是一種新興的無損檢測技術(shù)，其主要方法類似。但也存在不同，不同之處為：(1)同面陣列電單元也就是傳感器，采用了同面陣列式的設(shè)計方式，以)傳統(tǒng)的 ECT 傳感器利用電容的對射及邊緣效應(yīng)進(jìn)行檢測器完全利用電容的邊緣效應(yīng)進(jìn)行檢測，導(dǎo)致同面陣列電”變得更加嚴(yán)重。傳統(tǒng) ECT 及同面陣列 ECT 的檢測原

第 1 章 緒 論.4.4 紅外熱成像檢測法紅外熱成像檢測技術(shù)是通過紅外傳感器接收被測物體所發(fā)出的紅外輻射，再號處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成被測物體的熱分布可視圖像[66-69]。紅外線是電磁波的一種，其波長范圍在 0.76μm到 1000μm之間。紅外熱成像法主要依據(jù)熱輻射理論，當(dāng)物質(zhì)的溫度在絕對零度(-273℃)以上時就會向外輻射波，由于不同物質(zhì)的熱傳導(dǎo)能力不同，缺陷會使物體表面溫度分布不均，溫度不同的梯度變化，進(jìn)而向外輻射的電磁波強(qiáng)度也會不同，最后分析被測物表面的區(qū)別，便可判斷出缺陷的分布情況。紅外熱成像儀是一種利用實時掃描熱成像技術(shù)對被測物體進(jìn)行溫度分析的紅像儀。其系統(tǒng)由紅外望遠(yuǎn)鏡、光學(xué)掃描儀、紅外探測器、制冷器組件、信號放、處理電路、顯示器等組成，圖 1-2 為紅外檢測系統(tǒng)的基本組成示意圖：

第 2 章 同面陣列電極成像檢測機(jī)理第 2 章 同面陣列電極成像檢測機(jī)理陣列電容檢測原理陣列電極電容傳感器的檢測原理如圖 2-1 所示，傳感器包含多個其中一塊極板上施加 5V 正弦交流激勵電壓，就會在極板之間產(chǎn)區(qū)域稱為敏感區(qū)域。當(dāng)敏感區(qū)域內(nèi)部物質(zhì)出現(xiàn)任何微小變化時在氣泡，氣泡就會對電場分布產(chǎn)生影響，利用同面陣列電極電電容變化量，從而實現(xiàn)缺陷檢測工作[70,71]。
【相似文獻(xiàn)】

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2 孫東濤;一種疏松多孔隔熱材料的同面陣列電容成像檢測技術(shù)研究[D];燕山大學(xué);2018年

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9 甘慶玉;電容電阻復(fù)合成像系統(tǒng)敏感場特性分析及重建研究[D];廣西大學(xué);2005年

10 柳干;EIT稀疏成像方法研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

本文編號：2835776