Распознавание дефектов сплошности в ферромагнитных изделиях

• Автор: Загидулин, Ринат Васикович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 412 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ИЗУЧЕНИЮ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ДЕФЕКТА СПЛОШНОСТИ В ФЕРРОМАГНИТНОМ ИЗДЕЛИИ И ОЦЕНКЕ ЕГО ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
1.1. Обзор линейных теоретических моделей дефектов сплошности в ферромагнитном изделии
1.2. Исследования магнитных полей дефектов сплошности с учетом нелинейности магнитных свойств ферромагнитного изделия
1.3. Обзор физических и математических методов оценки геометрических параметров дефекта сплошности в ферромагнитном изделии
1.4. Выводы и постановка задачи
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДЕФЕКТОВ СПЛОШНОСТИ В ЛИНЕЙНОЙ И НЕЛИНЕЙНОЙ ФЕРРОМАГНИТНОЙ СРЕДЕ
2.1.Магнитное поле дефекта сплошности в ферромагнитной пластине..
2.2. Магнитное поле дефекта сплошности в ферромагнитной пластине (расчет с функциональной интерполяцией множителя нелинейности)
2.3. Токовая модель дефекта сплошности при неоднородном распределении магнитных зарядов на гранях дефекта
2.4. Влияние толщины ферромагнитной пластины на магнитное поле дефекта сплошности
2.5. Магнитное поле дефекта сплошности в ферромагнитной трубе
2.6. Остаточное магнитное поле дефекта сплошности в ферромагнитном изделии
2.7. Магнитное поле группы дефектов сплошности в ферромагнитном
изделии
Выводы
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЕФЕКТОВ СПЛОШНОСТИ В ФЕРРОМАГНИТНОМ ИЗДЕЛИИ НА ОСНОВЕ
ЭМПИРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
ЗЛ. Определение глубины дефекта сплошности на основе анализа распределения х - составляющей магнитного поля над изделием
3.2. Определение типа дефекта сплошности на основе анализа распределения х - составляющей магнитного поля над изделием
3.3. Оценка расположения дефекта сплошности внутри ферромагнитного
изделия
Выводы
ГЛАВА 4. ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ ДЕФЕКТОВ СПЛОШНОСТИ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЯХ
4.1. Параметрические функции Фурье (коэффициенты Фурье) и коэффициенты Чебышева - Эрмита
4.2. Параметрические функции Фурье (коэффициенты Фурье) дефекта сплошности конечной протяженности в ферромагнитном изделии
4.3. Качество и информативность признаков классификации дефектов сплошности в ферромагнитных изделиях
4.4. Функция преобразования признаков классификации магнитного поля
поверхностного дефекта в ферромагнитной пластине
Выводы
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЕФЕКТА СПЛОШНОСТИ МЕТОДАМИ ТЕОРИИ РАСПОЗНАВАНИЯ
5.1. Количество информации о геометрических параметрах дефекта сплошности в ферромагнитном изделии
5.2. Определение геометрических параметров дефекта сплошности на основе детерминированных признаков классификации
5.3. Определение геометрических параметров дефекта сплошности на основе вероятностных признаков классификации
5.4. Влияние формы при оценке геометрических параметров дефекта
сплошности в ферромагнитном изделии
Выводы
ГЛАВА 6. ОЦЕНКА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЕФЕКТА
СПЛОШНОСТИ МЕТОДОМ МИНИМИЗАЦИИ ФУНКЦИОНАЛА
6.1.Оценка геометрических параметров поверхностного дефекта в ферромагнитной пластине
6.2. Оценка геометрических параметров наклонного поверхностного дефекта в ферромагнитной пластине
6.3. Выбор сглаживающего функционала для оценки геометрических параметров дефекта сплошности в ферромагнитной пластине
6.4. Оценка геометрических параметров дефекта сплошности в ферромагнитной
пластине путем минимизации сглаживающего функционала
Выводы
ГЛАВА 7. НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ДЕФЕКТА СПЛОШНОСТИ В ФЕРРОМАГНИТНОМ ИЗДЕЛИИ
7.1. Выявление и удаление нелинейного тренда из сигнала магнитного поля дефекта сплошности в ферромагнитном изделии
7.2. Выявление сигнала магнитного поля дефекта на фоне помех
7.3. Восстановление значений сигнала магнитного поля дефекта сплошности в ферромагнитном изделии
7.4. Устранение мешающего влияния магнитного поля рассеяния в
воздухе при контроле ферромагнитного изделия
Выводы
ГЛАВА 8. РЕАЛИЗАЦИЯ СПОСОБОВ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ИЗМЕРЕННЫХ ДАННЫХ В
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ДЕФЕКТОСКОПАХ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

небольшой трещины или группы трещин моделируется токовым диполем. Авторы приводят формулы для определения координат расположения дефектов сплошности внутри проводника и величины соответствующих токовых диполей. Для выявления информативных параметров о дефекте используется преобразование Фурье измеренного магнитного поля в воздухе и соответствующие соотношения на ее основе. Предпринятый подход близок к исследованиям, проведенным в работе [123]. Следует заметить, что работа [302] сильно формализована и в ней не дается каких-либо рекомендаций насчет области практического применения предлагаемой методики.
Авторы работы [228] для восстановления топографии нормальной составляющей магнитного поля отдельных дефектов из группы осуществляют аппроксимацию топографии магнитного поля треугольниками. Меняя параметры треугольных сигналов и находя их суперпозицию, добиваются воспроизведения формы сигнала от магнитного поля группы дефектов. Восстановленные треугольные сигналы, которые соответствуют магнитному полю отдельных дефектов, анализируются на предмет местонахождения дефекта, его наклона относительно поверхности и опасности дефекта. Математический анализ основан на логической проверке выбранных параметров треугольного сигнала относительно заданных пороговых значений.
Очевидно, что при использовании для анализа всего распределения магнитного поля дефекта в воздухе над ферромагнитным изделием (например, для получения спектральных характеристик) данный способ восстановления магнитного поля отдельного дефекта не будет давать удовлетворительных результатов.
Таким образом, проведенный анализ известных физических и математических методов оценки типа и геометрических параметров дефекта сплошности в ферромагнитном изделии показал отсутствие единого подхода в решении этой задачи. Для оценки типа и параметров используются как разнообразные физические способы, так и математические методы, основанные