永鑫生大型鍛件超聲檢測方法及信號處理算法研究
2024-12-22 09:48:42
你們知道大型鍛件超聲檢測方法及信號處理算法研究是怎樣的嗎？下面來給大家介紹一下它的內(nèi)容。
大型鍛件是重大裝備的關(guān)鍵部件,已廣泛應(yīng)用于電力、航空航天、船舶、重型機(jī)械等領(lǐng)域,其質(zhì)量直接影響到裝備的整體水平和運行可靠性,需要對其可能存在的裂紋、氣孔和夾雜等缺陷進(jìn)行檢測。超聲檢測具有穿透能力強(qiáng)、缺陷檢測準(zhǔn)確率高、靈敏度高、檢測成本低、對人及環(huán)境無害等優(yōu)點,適合大型鍛件的缺陷檢測。目前,國內(nèi)大型鍛件的超聲檢測大多是手動掃描、人工判讀,易出現(xiàn)漏檢和誤判,檢測效率低、可靠性差,需要研制一種大型鍛件自動超聲檢測系統(tǒng),其中,檢測方法和信號處理是系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵技術(shù),但是,目前使用的技術(shù)都有一定的局限性,本文針對這些技術(shù)進(jìn)行理論和實驗研究,主要研究內(nèi)容如下：
1.提出了大型圓筒型鍛件及大型中厚鋼板的多通道自動超聲檢測方法。對于大型中厚鋼板,主探頭組(兼作橫邊探頭組)放置在鋼板橫向中間部位,縱邊探頭組放置在鋼板兩個縱邊,檢測橫邊時,鋼板不動,主探頭左右擺動,檢測其它部位時,鋼板沿壓延方向勻速直線運動,主探頭左右擺動,縱邊探頭不動,形成板邊為矩形而板內(nèi)為正弦或余弦的掃描軌跡；對于大型圓筒型鍛件,直探頭組和斜探頭組分別縱向放置在直徑方向上筒壁的兩個外側(cè),檢測時,圓筒型鍛件繞其軸線原地旋轉(zhuǎn),兩組探頭同時沿軸線平移,形成空間螺旋線的掃描軌跡。將超聲探頭分組放置在不同位置,同時對檢測工件按指定路徑進(jìn)行自動全方位掃描,提高了檢測效率和可靠性。
2.對超聲反射回波信號降噪的理論和算法進(jìn)行了研究,提出了基于小波變換和獨立分量分析的超聲反射回波信號降噪算法(WICAW)。利用小波變換將原始信號分解,對分解的系數(shù)進(jìn)行獨立分量分析,并對分離出的獨立分量進(jìn)行閾值評估,濾除噪聲,再通過小波重構(gòu)得到降噪后的超聲信號。仿真和實驗結(jié)果表明,該算法既不丟失有用信息又提高了信噪比,性能優(yōu)于小波軟閾值降噪算法。
3.對缺陷超聲信號的特征提取與識別技術(shù)進(jìn)行了研究,提出了基于小波系數(shù)聚類和SVM的缺陷超聲信號特征提取與識別算法。利用小波變換對降噪的超聲回波信號進(jìn)行分解,然后以概率統(tǒng)計聚類的方法將分解得到的小波系數(shù)聚類,計算每個聚類的小波系數(shù)能量值并作為SVM分類器的輸入特征向量,實現(xiàn)缺陷識別。通過對典型缺陷試塊進(jìn)行檢測,實驗結(jié)果表明,該算法減少了分類器的計算量,提高了小樣本缺陷識別的準(zhǔn)確率。
4.設(shè)計了基于以太網(wǎng)的大型鍛件自動超聲檢測系統(tǒng),搭建了實驗平臺,進(jìn)行了實驗研究,驗證了本文提出的檢測方法和信號處理算法的有效性。
以上就是大型鍛件超聲檢測方法及信號處理算法研究的主要內(nèi)容了，希望能對大家有幫助。