【摘要】：隨著我國工業(yè)快速發(fā)展,金屬材料的使用量快速增加,各種類型和規(guī)格的金屬材料被廣泛應用于各行各業(yè)中,如建筑業(yè)、汽車制造業(yè)和航空航天業(yè)等。在金屬材料的大量使用過程中,如果所用的金屬材料存在缺陷,必然會存在安全隱患,嚴重的甚至會造成行業(yè)事故,對金屬材料缺陷進行有效檢測就成為關(guān)鍵問題。在對金屬缺陷檢測時,通常采用由一個或兩個傳感器構(gòu)成的檢測設(shè)備進行逐點掃描檢測,耗時較長且檢測結(jié)果存在誤差。通過增加傳感器數(shù)量能夠提高檢測精度,但檢測結(jié)果仍較抽象且只能反映金屬缺陷的部分特征信息。形象直觀的檢測結(jié)果有助于提高檢測的準確性,可視化檢測成為金屬缺陷檢測技術(shù)發(fā)展的新方向之一。電磁層析成像(Electromagnetic Tomography,EMT)技術(shù)作為一種基于電磁原理的可視化無損檢測技術(shù),具有檢測速度快、靈敏度高、無接觸和檢測可視化的優(yōu)點。本文提出了一種基于電磁層析成像技術(shù)的金屬缺陷檢測新方法,用自主設(shè)計的EMT金屬缺陷檢測系統(tǒng)對鋁板缺陷進行了檢測。本論文中主要做了以下幾方面工作:1.為更好地對金屬缺陷進行檢測,本文中設(shè)計了新款平面陣列電磁傳感器。該新型傳感器由9個線圈構(gòu)成,線圈按照3×3矩陣形式排列,并且所有線圈固定在一個方形非導磁塑料盤上,線圈間互相平行,有助于增強互感。2.在對有缺陷的鋁板進行檢測時,采用了基于電磁層析成像技術(shù)的金屬缺陷檢測新方法。與傳統(tǒng)的掃描式檢測方法相比,新方法能夠得到關(guān)于金屬缺陷的重建圖像,重建圖像能形象直觀地反映出金屬缺陷的位置、形狀和尺寸信息。新檢測方法在重建金屬缺陷圖像時需要對逆問題進行求解。在求解時利用l1正則化建立模型并用SplitBregman算法求解得到了重建圖像,與利用l2正則化建立模型用共軛梯度算法求解得到的重建圖像相比,圖像的邊緣性得到了有效保持,更適合金屬缺陷圖像重建。仿真和實驗結(jié)果均表明,基于電磁層析成像技術(shù)的金屬缺陷檢測方法更加適用于金屬缺陷檢測。3.本文利用LabVIEW軟件設(shè)計了 EMT金屬缺陷檢測系統(tǒng)中的軟件部分,該部分主要包括五個模塊:通信接口模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、有限元剖分模塊、成像算法應用模塊和圖像重建結(jié)果顯示模塊。軟件部分能夠直觀展示金屬缺陷的重建圖像。
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG115.284;TP212
【圖文】：

激勵測量策略逡逑ＥＭＴ成像檢測系統(tǒng)中的傳感器由９個銅質(zhì)線圈。為能夠得到更多用于缺陷成像的檢測數(shù)據(jù)，的是循環(huán)激勵循環(huán)測量的方式。即在檢測時首再依次測量得到其余的作為檢測線圈上的感應設(shè)定好的順序選擇下一個線圈作為激勵線圈再線圈上的感應電壓值，依次循環(huán)該過程直到傳勵線圈并得到最終的檢測數(shù)據(jù)。具體的激勵測表３－１傳感器線圈循環(huán)激勵測量策略激勵線圈編號邐測量線圈編號逡逑１邐２、邐３、邐４、邐５、邐６２邐３、邐４、邐５、邐６、邐７３邐４、邐５、邐６、邐７、邐８

第三章基于平面陣列電磁傳感器金屬缺陷檢測新方法測仿真實驗逡逑模型逡逑金屬缺陷檢測方法在對金屬缺陷檢測時的圖像證，設(shè)計了如圖３－２所示的傳感器仿真模型。ｈｙｓｉｃｓ軟件，該軟件能夠有效滿足仿真驗證中的感器仿真模型中的９個線圈按照３ｘ３矩陣形參數(shù)與３．１．１節(jié)中真實線圈的參數(shù)設(shè)置相一致�？勺鳛闄z測線圈。當其中一個線圈作為激勵線圈。在仿真驗證過程中向線圈中施加的是２０Ｖｐｐ，邋３屬缺陷檢測時，將傳感器置于缺陷上方。傳感器到８ｘ９個檢測數(shù)據(jù)。逡逑

邐（３－１９）逡逑分別使用傳統(tǒng)掃描式檢測方法和ＥＭＴ成像檢測方法得到了金屬缺陷重建圖逡逑像，圖像中缺陷的具體位置、形狀和尺寸如圖３－３所示。逡逑W°逡逑０．５逡逑ＩｑｑｑＩ邋ｍｍ邋ｍＭ邋ｉ逡逑■ｆｉ邋Ｋ９邋ＭＢ逡逑圖３－３不同位置處一個缺陷重建結(jié)果逡逑圖３－３中第一列代表傳感器對金屬缺陷檢測的仿真模型，深灰色小圓代表金逡逑２６逡逑

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本文編號：2766067