大型鍛件超聲檢測(cè)方法及信號(hào)處理算法研究.pdf_第1頁(yè)
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1、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(yùn)行可靠性,需要對(duì)其可能存在的裂紋、氣孔和夾雜等缺陷進(jìn)行檢測(cè)。超聲檢測(cè)具有穿透能力強(qiáng)、缺陷檢測(cè)準(zhǔn)確率高、靈敏度高、檢測(cè)成本低、對(duì)人及環(huán)境無(wú)害等優(yōu)點(diǎn),適合大型鍛件的缺陷檢測(cè)。目前,國(guó)內(nèi)大型鍛件的超聲檢測(cè)大多是手動(dòng)掃描、人工判讀,易出現(xiàn)漏檢和誤判,檢測(cè)效率低、可靠性差,需要研制一種大型鍛件自動(dòng)超聲檢測(cè)系統(tǒng),其中,檢測(cè)方法和信號(hào)處理

2、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(duì)這些技術(shù)進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究,主要研究?jī)?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(dòng)超聲檢測(cè)方法。對(duì)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(gè)縱邊,檢測(cè)橫邊時(shí),鋼板不動(dòng),主探頭左右擺動(dòng),檢測(cè)其它部位時(shí),鋼板沿壓延方向勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),主探頭左右擺動(dòng),縱邊探頭不動(dòng),形成板邊為矩形而板內(nèi)為正弦或余弦的掃描軌

3、跡;對(duì)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(gè)外側(cè),檢測(cè)時(shí),圓筒型鍛件繞其軸線(xiàn)原地旋轉(zhuǎn),兩組探頭同時(shí)沿軸線(xiàn)平移,形成空間螺旋線(xiàn)的掃描軌跡。將超聲探頭分組放置在不同位置,同時(shí)對(duì)檢測(cè)工件按指定路徑進(jìn)行自動(dòng)全方位掃描,提高了檢測(cè)效率和可靠性。
  2.對(duì)超聲反射回波信號(hào)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(dú)立分量分析的超聲反射回波信號(hào)降噪算法(WICAW)。利用小波變換將原始信號(hào)分解,對(duì)分解的系

4、數(shù)進(jìn)行獨(dú)立分量分析,并對(duì)分離出的獨(dú)立分量進(jìn)行閾值評(píng)估,濾除噪聲,再通過(guò)小波重構(gòu)得到降噪后的超聲信號(hào)。仿真和實(shí)驗(yàn)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(duì)缺陷超聲信號(hào)的特征提取與識(shí)別技術(shù)進(jìn)行了研究,提出了基于小波系數(shù)聚類(lèi)和SVM的缺陷超聲信號(hào)特征提取與識(shí)別算法。利用小波變換對(duì)降噪的超聲回波信號(hào)進(jìn)行分解,然后以概率統(tǒng)計(jì)聚類(lèi)的方法將分解得到的小波系數(shù)聚類(lèi),計(jì)算每個(gè)聚類(lèi)的小波系數(shù)能量值并作為S

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