多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷電渦流檢測和定量化評估研究.pdf

1、多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷檢測是航空航天、核電等許多重要領(lǐng)域急需解決的關(guān)鍵問題。目前，電渦流檢測技術(shù)在多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷檢測方面的研究及應(yīng)用大多還處于定性階段，判斷缺陷有無比較成功，而確定缺陷形狀、大小和媒質(zhì)性質(zhì)的定量化評估因渦流檢測反問題的非線性和非適定性，一直是電渦流檢測研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，開展了多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷電渦流檢測和定量化評估關(guān)鍵技術(shù)研究，具有重要的科學(xué)意義與應(yīng)用價值。本文的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：

2、
　　 1．針對線圈式電渦流檢測方法應(yīng)用于多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷檢測時靈敏度、空間分辨率低、難以檢測較深缺陷的實(shí)際問題，以場量分析法為基礎(chǔ)，應(yīng)用低頻電渦流檢測原理，構(gòu)建了基于GMR磁場傳感器的新型電渦流檢測平臺，為實(shí)現(xiàn)多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷的高靈敏度檢測和定量化評估打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
　　 2．研究了多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷電渦流檢測信號預(yù)處理技術(shù)。分別研究了時域法，頻域法及時頻結(jié)合法在多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷電渦流檢測信號消噪預(yù)處理

3、中的應(yīng)用，提出了兩級濾波方式的電渦流檢測信號預(yù)處理方法，其中第一級采用中值信號跟蹤法快速濾除信號中幅值較大的噪聲和干擾，第二級采用小波包分析shannon熵準(zhǔn)則對信號進(jìn)行更加精細(xì)的去噪處理，進(jìn)行了檢測實(shí)驗(yàn)和分析，去噪效果良好。
　　 3．研究了多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷電渦流檢測信號特征提取技術(shù)。針對多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷電渦流檢測本身具有較強(qiáng)非線性的特點(diǎn)，提出了基于核主分量分析的多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷電渦流檢測信號特征提取方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4、表明，該方法由于蘊(yùn)含非線性核映射，所提取的特征值較為穩(wěn)定，區(qū)分度好，能取得滿意的特征提取效果。
　　 4．研究了多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷電渦流檢測信號識別和分類方法。針對實(shí)際電渦流檢測中，制備樣品成本高，難以加大樣本數(shù)量的問題，提出了核主分量分析和支持向量機(jī)相結(jié)合的多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷電渦流檢測信號分類方法，該方法充分發(fā)揮支持向量機(jī)對小樣本數(shù)據(jù)處理的優(yōu)勢，分類準(zhǔn)確率較高，可適用于對不同缺陷進(jìn)行識別和分類。
　　 5．研究了基

5、于回歸分析法的多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷定量化評估模型。針對電渦流檢測數(shù)據(jù)中隱含的非線性和自相關(guān)性，提出了基于核偏最小二乘回歸的多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷定量化評估模型。本文利用該模型對多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中矩形缺陷進(jìn)行了評估，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，缺陷參數(shù)評估的相對誤差基本都在±20％以內(nèi)，泛化能力較強(qiáng)。
　　 6．研究了基于貝葉斯網(wǎng)的多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷定量化評估模型。針對電渦流檢測中的不確定性和隨機(jī)性，通過貝葉斯網(wǎng)將概率推理運(yùn)用于多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)深層缺陷