基于聲信號的石墨電極與活塞桿內(nèi)部缺陷自動檢測與應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-12-23 20:20
以石墨電極和活塞桿為典型代表的直桿類零件現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于冶煉加工、交通運輸、機械制造等領(lǐng)域,此類零件產(chǎn)量巨大且易在生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)生缺陷,進而對服役過程的可靠性和安全性造成重大影響。因此常用無損檢測的方法來保障產(chǎn)品的安全性能,降低經(jīng)濟損失,F(xiàn)有的檢測手段多基于手工操作與人工經(jīng)驗,例如石墨電極采用人工敲擊產(chǎn)生的低頻聲振信號進行檢測,活塞桿采用超聲信號進行判別。但此類方法檢測成本高、漏檢率大,且難以滿足日益增漲的產(chǎn)量規(guī)模。因此,本文基于聲信號檢測中特征信號的處理與識別、工藝參數(shù)選擇等共性問題的研究,分別針對石墨電極與活塞桿進行了聲信號自動檢測與應(yīng)用研究,具體內(nèi)容如下:(1)關(guān)于石墨電極低頻聲信號自動檢測的研究:對于自動檢測時聲信號中缺陷部分特征提取和識別困難的問題,建立了石墨電極缺陷檢測系統(tǒng)并進行實驗分析,采用譜減法和端點檢測技術(shù)對聲信號進行濾波處理;采用一種基于功率譜的時頻分析方法提取成品和廢品的特征參數(shù)持續(xù)時間t,功率譜總面積s1及部分面積s2、共振峰峰值f、峰度k進行對比分析,結(jié)果表明成品和廢品之間的特征參數(shù)區(qū)分度大能夠用作識別的依據(jù)。最后采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和貝葉斯判別分析對成品和廢品石...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 石墨電極內(nèi)部缺陷檢測與識別的研究現(xiàn)狀
1.3 活塞桿內(nèi)部缺陷檢測與識別的研究現(xiàn)狀
1.4 聲信號的特征提取與自動化研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究內(nèi)容
第2章 石墨電極低頻聲信號的特征提取及自動識別
2.1 石墨電極缺陷分析及實驗系統(tǒng)設(shè)計
2.1.1 石墨電極的缺陷形式分析
2.1.2 實驗系統(tǒng)設(shè)計
2.1.3 實驗方法
2.2 敲擊力度與位置對聲信號特征分布的影響
2.2.1 敲擊力對聲信號的影響
2.2.2 敲擊位置對聲信號的影響
2.3 敲擊聲音信號的特征提取與處理
2.3.1 敲擊聲音信號預(yù)處理
2.3.2 敲擊聲信號特征提取
2.4 缺陷信號的自動識別與分析
2.4.1 貝葉斯判別模型
2.4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
2.4.3 識別結(jié)果對比分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 活塞桿超聲檢測缺陷信號分析與處理及應(yīng)用
3.1 活塞桿缺陷分析及實驗系統(tǒng)設(shè)計
3.1.1 活塞桿的缺陷形式分析
3.1.2 實驗設(shè)備
3.1.3 實驗方法
3.2 不同參數(shù)對超聲信號的影響
3.2.1 超聲探頭參數(shù)對超聲檢測的影響
3.2.2 耦合方式對于檢測靈敏度的影響
3.2.3 掃查方式對于檢測效率的影響
3.3 缺陷信號的自動判別與處理
3.3.1 缺陷信號判別方法分析
3.3.2 缺陷信號的降噪處理
3.4 缺陷定位及大小重構(gòu)
3.4.1 缺陷深度位置的計算
3.4.2 缺陷大小二維重構(gòu)
3.5 活塞桿超聲自動檢測方案設(shè)計
3.5.1 超聲檢測系統(tǒng)設(shè)計
3.5.2 機械運動機構(gòu)設(shè)計
3.5.3 電氣控制系統(tǒng)部分設(shè)計
3.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]小波閾值降噪算法在光電探測器信號處理中的應(yīng)用[J]. 吳艷,張蓉竹. 光子學(xué)報. 2019(10)
[2]大截面液壓缸連續(xù)驅(qū)動摩擦焊接工藝參數(shù)的設(shè)計[J]. 楊明鄂,張婷婷,李治國. 煤礦機械. 2019(05)
[3]深度學(xué)習(xí)在超聲檢測缺陷識別中的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 李萍,宋波,毛捷,廉國選. 應(yīng)用聲學(xué). 2019(03)
[4]基于超聲波束擴散角對缺陷定位的技術(shù)研究[J]. 王樂,王海軍,韋家,印高明,趙有明. 無損探傷. 2019(01)
[5]石墨電極內(nèi)部缺損檢測裝置采集系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王中旂,凌振寶,王一,趙靜. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(07)
[6]小徑棒材的超聲檢測[J]. 羅旭輝,林猷文. 廣州建筑. 2018(03)
[7]超聲探傷技術(shù)在摩擦焊接領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 烏彥全,周軍,張春波,王文明,姜子钘. 焊接. 2018(02)
[8]相控陣超聲檢測聲場近場區(qū)長度的理論[J]. 姜學(xué)平,岳云飛,莊鳳冬,毛小虎,鄭暉,韓慶邦. 無損檢測. 2017(10)
[9]天然石墨利用現(xiàn)狀及石墨制品綜述[J]. 饒娟,張盼,何帥,李植淮,馬鴻文,沈兆普,苗世頂. 中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(01)
[10]承壓設(shè)備無損檢測與評價技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 沈功田. 機械工程學(xué)報. 2017(12)
博士論文
[1]大型鍛件超聲檢測方法及信號處理算法研究[D]. 馮志紅.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于信號處理碳纖維復(fù)合材料孔隙率無損檢測方法研究[D]. 華志恒.浙江大學(xué) 2006
本文編號:3725365
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 石墨電極內(nèi)部缺陷檢測與識別的研究現(xiàn)狀
1.3 活塞桿內(nèi)部缺陷檢測與識別的研究現(xiàn)狀
1.4 聲信號的特征提取與自動化研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究內(nèi)容
第2章 石墨電極低頻聲信號的特征提取及自動識別
2.1 石墨電極缺陷分析及實驗系統(tǒng)設(shè)計
2.1.1 石墨電極的缺陷形式分析
2.1.2 實驗系統(tǒng)設(shè)計
2.1.3 實驗方法
2.2 敲擊力度與位置對聲信號特征分布的影響
2.2.1 敲擊力對聲信號的影響
2.2.2 敲擊位置對聲信號的影響
2.3 敲擊聲音信號的特征提取與處理
2.3.1 敲擊聲音信號預(yù)處理
2.3.2 敲擊聲信號特征提取
2.4 缺陷信號的自動識別與分析
2.4.1 貝葉斯判別模型
2.4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
2.4.3 識別結(jié)果對比分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 活塞桿超聲檢測缺陷信號分析與處理及應(yīng)用
3.1 活塞桿缺陷分析及實驗系統(tǒng)設(shè)計
3.1.1 活塞桿的缺陷形式分析
3.1.2 實驗設(shè)備
3.1.3 實驗方法
3.2 不同參數(shù)對超聲信號的影響
3.2.1 超聲探頭參數(shù)對超聲檢測的影響
3.2.2 耦合方式對于檢測靈敏度的影響
3.2.3 掃查方式對于檢測效率的影響
3.3 缺陷信號的自動判別與處理
3.3.1 缺陷信號判別方法分析
3.3.2 缺陷信號的降噪處理
3.4 缺陷定位及大小重構(gòu)
3.4.1 缺陷深度位置的計算
3.4.2 缺陷大小二維重構(gòu)
3.5 活塞桿超聲自動檢測方案設(shè)計
3.5.1 超聲檢測系統(tǒng)設(shè)計
3.5.2 機械運動機構(gòu)設(shè)計
3.5.3 電氣控制系統(tǒng)部分設(shè)計
3.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]小波閾值降噪算法在光電探測器信號處理中的應(yīng)用[J]. 吳艷,張蓉竹. 光子學(xué)報. 2019(10)
[2]大截面液壓缸連續(xù)驅(qū)動摩擦焊接工藝參數(shù)的設(shè)計[J]. 楊明鄂,張婷婷,李治國. 煤礦機械. 2019(05)
[3]深度學(xué)習(xí)在超聲檢測缺陷識別中的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 李萍,宋波,毛捷,廉國選. 應(yīng)用聲學(xué). 2019(03)
[4]基于超聲波束擴散角對缺陷定位的技術(shù)研究[J]. 王樂,王海軍,韋家,印高明,趙有明. 無損探傷. 2019(01)
[5]石墨電極內(nèi)部缺損檢測裝置采集系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王中旂,凌振寶,王一,趙靜. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(07)
[6]小徑棒材的超聲檢測[J]. 羅旭輝,林猷文. 廣州建筑. 2018(03)
[7]超聲探傷技術(shù)在摩擦焊接領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 烏彥全,周軍,張春波,王文明,姜子钘. 焊接. 2018(02)
[8]相控陣超聲檢測聲場近場區(qū)長度的理論[J]. 姜學(xué)平,岳云飛,莊鳳冬,毛小虎,鄭暉,韓慶邦. 無損檢測. 2017(10)
[9]天然石墨利用現(xiàn)狀及石墨制品綜述[J]. 饒娟,張盼,何帥,李植淮,馬鴻文,沈兆普,苗世頂. 中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(01)
[10]承壓設(shè)備無損檢測與評價技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 沈功田. 機械工程學(xué)報. 2017(12)
博士論文
[1]大型鍛件超聲檢測方法及信號處理算法研究[D]. 馮志紅.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于信號處理碳纖維復(fù)合材料孔隙率無損檢測方法研究[D]. 華志恒.浙江大學(xué) 2006
本文編號:3725365
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