Повышение разрешающей способности технических средств вихретоковой дефектоскопии на основе вейвлет-анализа измеренного сигнала

• Автор: Шлеин, Дмитрий Валерьевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Состояние теоретических исследований в области вихретоковой

дефектоскопии

1.2. Некоторые вопросы разработки вихретоковых дефектоскопов

1.3. Выводы и постановка задачи

ГЛАВА 2. ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ ОТ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ДЕФЕКТА СПЛОШНОСТИ

2.1. Вейвлет - анализ магнитного поля дефекта сплошности в ферромагнитном изделии

2.2. Сравнительный анализ вейвлет-преобразования и Фурье-преобразования от сигнала поля дефекта сплошности
2.3. Вейвлетное преобразование поля дефекта сплошности на основе вейвлета, полученного по токовой модели
2.4. Исследование коэффициентов вейвлетного преобразования внутреннего
дефекта сплошности в стальном изделии
2.5. Экспериментальное исследование коэффициентов вейвлетного
преобразования дефекта сплошности в стальном изделии
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЕЙВЛЕТНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ГРУППЫ ДЕФЕКТОВ
СПЛОШНОСТИ В СТАЛЬНОМ ИЗДЕЛИИ
3.1. Определение коэффициентов вейвлетного преобразования магнитного поля группы дефектов сплошности в стальном изделии
Г Д.

3.2. Разрешение и восстановление магнитного поля группы дефектов сплошности в стальном изделии
3.3. Разрешение и восстановление экспериментально измеренных магнитных полей группы дефектов сплошности
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. УДАЛЕНИЕ СЛУЧАЙНОГО ШУМА ИЗ ИЗМЕРЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ДЕФЕКТА СПЛОШНОСТИ НА ОСНОВЕ ВЕЙВЛЕТНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
4.1. Вейвлет-анализ случайного шума в магнитном поле дефекта сплошности
4.2. Удаление шума из сигнала ВД-89 НП над дефектами сплошности

4.3 Описание электромагнитного дефектоскопа ВД-89НП
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ТЕРМИНОВ И СОКРАЩЕНИЙ
НК - Неразрушающий контроль ВТП - Вихретоковый преобразователь МП - Микропроцессор
АЦП - Аналогово-цифровой преобразователь
ЦАП - Цифро-аналоговый преобразователь
СО - Стандартные образцы
ЭДС — Электродвижущая сила
НТД — Нормативно-технической документации.
ГОСТ -Государственный стандарт
ЭВМ - Электронно-вычислительные машины
ПК - Персональный компьютер (см. ЭВМ)
ВТ - вычислительная техника
CWT - Continuous Wavelet Transform - непрерывное вейвлет преобразование DWT - Discrete Wavelet Transform - дискретное вейвлет преобразование
Вейвлет Хаара [77] представляет собой ступенчатую функцию в виде двуполярного прямоугольного импульса, определяемую следующим образом:

1,еслиЬ < х <Ь + —;

л 1
- 1, если Ь + — <х<Ь + а:
О, в остальных случаях.
(2.9)
Подставляя функцию Хаара (2.9) в формулу вейвлет-преобразования (2.5), формулу для сигнала от магнитного поля дефекта сплошности,
получаем следующее выражение:
ЧУН(а,Ь)
Ь + а

I И (х) бх - I Н (х) с!х
Ь и а

(2.10)
Подставив в интегралы (2.10) формулу (2.5), получаем аналитическое выражение для коэффициентов вейвлет-преобразования сигнала отх-составляющей напряженности магнитного поля дефекта:
УН(а,Ь) = 2ж/ л[а
'' а а л
+ 2 Ь + а Ь +2
2 aгctg — - arctg
2 Ъ Ъ Ъ
Ь + а Ь
... + апЛ Ьаг—
г ъ1
.(2.11)
На рис. 2.3 показаны графики зависимости коэффициентов вейвлет-преобразования магнитного поля дефекта сплошности на основе вейвлета Хаара (2.11) в зависимости от масштабирующего параметра а и параметра сдвига Ъ.