同面陣列電極傳感檢測技術在電容層析成像(ECT)技術的基礎上引申發(fā)展而來,是一種新興的無損檢測技術。同面陣列電極檢測技術具有ECT技術的優(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。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技術的理論基礎,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)對圖像重建的貢獻率和其抗干擾能力進行分析。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,針對航空用復合材料具有各向異性、多孔性、低導熱性、低導電性和強吸聲性等特點,搭建出同面陣列電極成像檢測系統(tǒng)平臺,并對其可行性進行了實驗驗證。結(jié)果表明,該系統(tǒng)檢測航空用復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厚的復合材料對其粘接層實現(xiàn)缺陷檢測工作。
【學位單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：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，對航空復進行研究。對粒子群算法進行了改進和優(yōu)化，優(yōu)化后的。列電極電容成像技術面臨的挑戰(zhàn)電極電容傳感器是一種新興的無損檢測技術，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計方式，以)傳統(tǒng)的 ECT 傳感器利用電容的對射及邊緣效應進行檢測器完全利用電容的邊緣效應進行檢測，導致同面陣列電”變得更加嚴重。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，進而向外輻射的電磁波強度也會不同，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對被測物體進行溫度分析的紅像儀。其系統(tǒng)由紅外望遠鏡、光學掃描儀、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理第 2 章 同面陣列電極成像檢測機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]。
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本文編號：2835776