基于多尺度熵法对钢管中电磁导波缺陷信号的分析研究
  • 【摘要】

    电磁导波检测技术是一种新型无损探伤技术,与传统的检测方法相比较,这种方法可用于进行长距离、非接触、轻便快捷的无损检测.本文采用由瞬态电流脉冲信号激励的电磁导波对钢管进行无损检测,通过希尔伯特变换及多尺度熵法对采集的实验信号进行降噪及多尺度熵分析,判断钢管缺陷存在与否及缺陷位置估计等问题.从电磁导波的激励装置构建及优化、检测系统实验研究、电磁导波信号的分析研究及软件系统设计四方面着手,构建了一种软硬... 展开>>电磁导波检测技术是一种新型无损探伤技术,与传统的检测方法相比较,这种方法可用于进行长距离、非接触、轻便快捷的无损检测.本文采用由瞬态电流脉冲信号激励的电磁导波对钢管进行无损检测,通过希尔伯特变换及多尺度熵法对采集的实验信号进行降噪及多尺度熵分析,判断钢管缺陷存在与否及缺陷位置估计等问题.从电磁导波的激励装置构建及优化、检测系统实验研究、电磁导波信号的分析研究及软件系统设计四方面着手,构建了一种软硬结合的电磁导波检测系统.主要研究内容如下:1)电磁导波无损检测钢管实验装置构建及完善提出基于RLC电容储能式的电磁导波检测原理,详细分析脉冲激励信号发射电路并进行基于MATLAB软件的仿真实验.在实验室的环境下,对钢管进行无损检测,针对实验中存在的问题,对检测系统中的激发装置及降噪设施进行改善,降低实验过程的噪声干扰.2)实验数据采集及降噪处理通过选择实验中的实验参数:激励信号的发射频率、检测点的位置、发射及接收线圈匝数等,对有缺陷和无缺陷的20号钢管进行多组实验数据采集.提出了基于经典模式的希尔伯特变换的信号降噪方法,实现电磁导波信号的降噪及频谱分析.3)基于多尺度熵法的电磁导波信号分析研究在MATLAB软件环境下,采用基于样本熵的多尺度熵算法,对去噪信号进行分析研究,在多尺度空间内,对实验数据信号内部的复杂性、有序度进行综合估计和多尺度表征,得到能表示信号多尺度熵值特征及其变化规律的熵值曲线,通过对多尺度熵值曲线分析,找出钢管内部损伤与检测波形的对应关系,判断出钢管中是否存在缺陷,并能估算缺陷所在位值等.4)借助MATLAB软件信号处理工具和GUI图形用户界面功能,设计电磁导波信号检测系统软件. 收起<<

  • 【作者】

    解晓琴 

  • 【学科专业】

    测试计量技术及仪器

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    河北科技大学

  • 【导师姓名】

    陈书旺

  • 【学位年度】

    2013

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    电磁导波%钢管%无损检测%多尺度熵%希尔伯特变换