基于非線性超聲導(dǎo)波缺陷信號的等級量化分析及研究
發(fā)布時間:2021-07-07 13:34
在國防建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,管道運(yùn)輸起著重要的作用。為了保證安全運(yùn)輸,常通過覆蓋防腐層的方法對埋地輸送管道進(jìn)行有效保護(hù),然而防腐層所處的工作環(huán)境容易使其受到侵蝕。針對防腐層缺陷,采用外檢測方法不僅會耗費(fèi)大量資源,還會受到環(huán)境條件的限制。通過超聲導(dǎo)波對集輸管道進(jìn)行缺陷內(nèi)檢測是目前管道防腐層缺陷最成熟的檢測技術(shù),且對超聲導(dǎo)波缺陷回波信號進(jìn)行識別、處理和分析是目前檢測技術(shù)的熱點(diǎn)。本文的研究目的是對管道防腐層缺陷進(jìn)行分類并實(shí)現(xiàn)缺陷的等級量化。論文首先對管道防腐層缺陷的檢測技術(shù)及其實(shí)際應(yīng)用于工業(yè)中的情況進(jìn)行介紹,并對于固體單層介質(zhì)和雙層介質(zhì)及其交界面中超聲導(dǎo)波的傳播機(jī)理進(jìn)行了分析。然后,通過接收探頭獲取非線性超聲導(dǎo)波信號與管道防腐層缺陷作用后的回波信號,針對在實(shí)驗(yàn)中獲取缺陷回波信號各環(huán)節(jié)受到的噪聲影響,采用局域小波法獲得去噪后的回波信號,對于不同類型的防腐層缺陷,其回波信號的峰度系數(shù)、偏度系數(shù)、離散系數(shù)、形狀系數(shù)和小波包能量系數(shù)呈現(xiàn)不同的變化范圍,提出一種基于主成分SVM的防腐層缺陷分類方法,同時引入動態(tài)擾動粒子群算法,獲得SVM最優(yōu)的懲罰系數(shù)C和RBF核函數(shù)g值。最后,提出基于核密度估計(jì)的互信...
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
防腐層管道雙層介質(zhì)Fig.1.1Anti-corrosionpipelinedoublelayermedium管道內(nèi)、外檢測技術(shù)是有效檢測管道外敷防腐層完整性的兩個重要方法
36第5章管道缺陷檢測與識別實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析5.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源通過COMSOL軟件預(yù)制含若干防腐層缺陷的管道,管道為內(nèi)徑35mm,壁厚5mm的結(jié)構(gòu)鋼,防腐層為厚度4mm的石英材料,管道長度為300mm,對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行超聲導(dǎo)波缺陷檢測,通過COMSOL軟件處理并分別獲取三種不同類型的缺陷信號,對于缺陷信號時域特征的分類有效性進(jìn)行驗(yàn)證,含缺陷的管道防腐層建模如圖5.1所示。圖5.1含缺陷的管道防腐層COMSOL建模Fig.5.1COMSOLmodelingofpipelineanticorrossivelayerwithdefect仿真中加載頻率2.5MHZ,幅值為0.1mm的正弦交變力作為激勵源,超聲波激勵信號如公式(5.1)所示:sin(2)sin(2/10),50,5ftfttfzttf(5.1)加入公式(5.1)所示的激勵信號,通過矩形窗函數(shù),獲取含缺陷信息的信號,對時域特征參數(shù)通過Matlab進(jìn)行仿真。對三種波形的缺陷回波信號進(jìn)行采集,得到缺陷回波信號的時域特征參數(shù)如表5.1所示。freq(1)=4E7體:感應(yīng)電流密度y分量(A/m2)21.81.61.41.210.80.60.40.21000-100500-50-1000-1001.81*1010-1.78*1010沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超聲導(dǎo)波在圓管結(jié)構(gòu)損傷定位中的應(yīng)用[J]. 王國鋒,李富才,劉志強(qiáng),孟光. 振動.測試與診斷. 2017(03)
[2]基于自適應(yīng)遺傳算法的SVM參數(shù)優(yōu)化[J]. 孟滔,周新志,雷印杰. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2016(09)
[3]基于UHF的局部放電信號小波包去噪與模式識別研究[J]. 胡明宇,王先培,肖偉,沈斌,尤澤樟,代婷榮,黃云光. 儀表技術(shù)與傳感器. 2016(07)
[4]基于SH導(dǎo)波的防腐層能量密度檢測機(jī)理研究[J]. 楊理踐,呂瑞宏,高松巍,劉斌. 儀器儀表學(xué)報. 2016(05)
[5]有界雙層結(jié)構(gòu)SH導(dǎo)波頻散特性分析[J]. 楊理踐,呂瑞宏,高松巍,劉斌. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[6]基于內(nèi)積延拓LMD及SVM的軸承故障診斷方法研究[J]. 姜久亮,劉文藝,侯玉潔,仲召明,陳思瑤. 振動與沖擊. 2016(06)
[7]基于局域均值分解的自適應(yīng)濾波滾動軸承故障特征提取[J]. 張焱,湯寶平,鄧?yán)?顏丙生. 振動與沖擊. 2015(23)
[8]電磁超聲蘭姆波模態(tài)能量密度分布特征研究[J]. 楊理踐,呂瑞宏,劉斌,邢燕好. 儀器儀表學(xué)報. 2015(11)
[9]埋地管道防腐層缺陷檢測與評價技術(shù)研究[J]. 陳瀟. 化工管理. 2015(32)
[10]礦區(qū)采空塌陷危險性預(yù)測的RS-SVM模型[J]. 溫廷新,孫紅娟,徐波,邵良杉,章菲菲. 中國安全科學(xué)學(xué)報. 2015(10)
博士論文
[1]基于能量密度超聲波管道防腐層剝離缺陷內(nèi)檢測方法研究[D]. 呂瑞宏.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于金屬磁記憶法的鐵磁材料早期損傷檢測與評價的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 姚凱.北京交通大學(xué) 2014
[3]非參數(shù)核密度聚類與特征提取算法研究[D]. 袁曉彤.中國科學(xué)院研究生院(自動化研究所) 2009
碩士論文
[1]局域均值分解分析的管道泄漏孔徑識別及定位[D]. 肖啟陽.燕山大學(xué) 2015
[2]局域均值分解在機(jī)車軸承故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 賈依嬌.北京交通大學(xué) 2014
[3]結(jié)合光傳感技術(shù)的蘭姆波檢測系統(tǒng)在薄板損傷檢測中的應(yīng)用研究[D]. 林嘯鳴.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]焊縫缺陷圖像特征提取研究[D]. 楊川.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號:3269725
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
防腐層管道雙層介質(zhì)Fig.1.1Anti-corrosionpipelinedoublelayermedium管道內(nèi)、外檢測技術(shù)是有效檢測管道外敷防腐層完整性的兩個重要方法
36第5章管道缺陷檢測與識別實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析5.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源通過COMSOL軟件預(yù)制含若干防腐層缺陷的管道,管道為內(nèi)徑35mm,壁厚5mm的結(jié)構(gòu)鋼,防腐層為厚度4mm的石英材料,管道長度為300mm,對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行超聲導(dǎo)波缺陷檢測,通過COMSOL軟件處理并分別獲取三種不同類型的缺陷信號,對于缺陷信號時域特征的分類有效性進(jìn)行驗(yàn)證,含缺陷的管道防腐層建模如圖5.1所示。圖5.1含缺陷的管道防腐層COMSOL建模Fig.5.1COMSOLmodelingofpipelineanticorrossivelayerwithdefect仿真中加載頻率2.5MHZ,幅值為0.1mm的正弦交變力作為激勵源,超聲波激勵信號如公式(5.1)所示:sin(2)sin(2/10),50,5ftfttfzttf(5.1)加入公式(5.1)所示的激勵信號,通過矩形窗函數(shù),獲取含缺陷信息的信號,對時域特征參數(shù)通過Matlab進(jìn)行仿真。對三種波形的缺陷回波信號進(jìn)行采集,得到缺陷回波信號的時域特征參數(shù)如表5.1所示。freq(1)=4E7體:感應(yīng)電流密度y分量(A/m2)21.81.61.41.210.80.60.40.21000-100500-50-1000-1001.81*1010-1.78*1010沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超聲導(dǎo)波在圓管結(jié)構(gòu)損傷定位中的應(yīng)用[J]. 王國鋒,李富才,劉志強(qiáng),孟光. 振動.測試與診斷. 2017(03)
[2]基于自適應(yīng)遺傳算法的SVM參數(shù)優(yōu)化[J]. 孟滔,周新志,雷印杰. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2016(09)
[3]基于UHF的局部放電信號小波包去噪與模式識別研究[J]. 胡明宇,王先培,肖偉,沈斌,尤澤樟,代婷榮,黃云光. 儀表技術(shù)與傳感器. 2016(07)
[4]基于SH導(dǎo)波的防腐層能量密度檢測機(jī)理研究[J]. 楊理踐,呂瑞宏,高松巍,劉斌. 儀器儀表學(xué)報. 2016(05)
[5]有界雙層結(jié)構(gòu)SH導(dǎo)波頻散特性分析[J]. 楊理踐,呂瑞宏,高松巍,劉斌. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[6]基于內(nèi)積延拓LMD及SVM的軸承故障診斷方法研究[J]. 姜久亮,劉文藝,侯玉潔,仲召明,陳思瑤. 振動與沖擊. 2016(06)
[7]基于局域均值分解的自適應(yīng)濾波滾動軸承故障特征提取[J]. 張焱,湯寶平,鄧?yán)?顏丙生. 振動與沖擊. 2015(23)
[8]電磁超聲蘭姆波模態(tài)能量密度分布特征研究[J]. 楊理踐,呂瑞宏,劉斌,邢燕好. 儀器儀表學(xué)報. 2015(11)
[9]埋地管道防腐層缺陷檢測與評價技術(shù)研究[J]. 陳瀟. 化工管理. 2015(32)
[10]礦區(qū)采空塌陷危險性預(yù)測的RS-SVM模型[J]. 溫廷新,孫紅娟,徐波,邵良杉,章菲菲. 中國安全科學(xué)學(xué)報. 2015(10)
博士論文
[1]基于能量密度超聲波管道防腐層剝離缺陷內(nèi)檢測方法研究[D]. 呂瑞宏.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于金屬磁記憶法的鐵磁材料早期損傷檢測與評價的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 姚凱.北京交通大學(xué) 2014
[3]非參數(shù)核密度聚類與特征提取算法研究[D]. 袁曉彤.中國科學(xué)院研究生院(自動化研究所) 2009
碩士論文
[1]局域均值分解分析的管道泄漏孔徑識別及定位[D]. 肖啟陽.燕山大學(xué) 2015
[2]局域均值分解在機(jī)車軸承故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 賈依嬌.北京交通大學(xué) 2014
[3]結(jié)合光傳感技術(shù)的蘭姆波檢測系統(tǒng)在薄板損傷檢測中的應(yīng)用研究[D]. 林嘯鳴.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]焊縫缺陷圖像特征提取研究[D]. 楊川.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號:3269725
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