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江苏十一选五任八:焊接缺口超聲試驗信號的小波和處理

江苏十一选五号码遗漏 www.pypna.com 來源:UC論文網2015-11-03 15:41

摘要:

前言 1本課題研究的意義 焊接結構被廣泛地應用于船舶、冶金、機械、石油、電子、建筑等許多工業領域設備中,而焊接缺陷的存在構成了這些設備的最不穩定因素和最大的隱患,如果沒

前言

 

1本課題研究的意義

焊接結構被廣泛地應用于船舶、冶金、機械、石油、電子、建筑等許多工業領域設備中,而焊接缺陷的存在構成了這些設備的最不穩定因素和最大的隱患,如果沒有及時發現這些缺陷和準確判斷缺陷的危害性,則帶來的經濟損失是巨大的,甚至是不可挽回的,因此,焊接缺陷的無損檢測就顯得的非常重要。超聲無損檢測是焊接缺陷無損檢測中常用的檢測方法。大量的研究表明,需要評定材料完整性的信息大量地包含在常用超聲檢測儀器所探測到的波形里,即,所需要的信息往往以某種方式隱藏在所獲得的信號中。由于隨機噪聲、材料的散射噪聲的影響,信號的信噪比比較差,使用傳統的超聲檢測設備和傳統的信號處理和分析方法己難以識別缺陷。

 

2本課題的研究內容

圖1是超聲檢測系統硬件平臺,它是在傳統的超聲波探傷儀、PC計算機的基礎上加上高性能數字式示波器組成。超聲波探傷儀完成缺陷的超聲檢測任務,得到的超聲回波信號經射頻通道傳輸到數字示波器中進行采樣、數字化和顯示,并把數字信號傳輸到微機上,最后在PC計算機上對信號數據進行分析與處理。(2)研究缺陷回波的數學特性,分析其特征,為回波信號的分析與處理奠定基礎。在脈沖反射式工業超聲探傷儀中,超聲發射脈沖通常是用預先充電到高壓的電容突然放電來產生,信號波形是單頻載波脈沖信號。在寬帶超聲檢測中,超聲脈沖信號通常是探頭中心頻率調制的寬帶信號,超聲缺陷回波的數學模型可建立如下:f(t)=h(t)eos(2機t+p)包絡h(O是鐘形函數,式中f0是探頭的中心頻率??梢鑰闖?信號的中心頻率和初始相位由調頻函數決定,信號帶寬和形狀由鐘形函數決定。(3)構造小波濾波器,用小波分析的方法對信號進行分析與處理,提高缺陷信號信噪比,分析信號特征。

……………………

 

1緒論

 

1.1焊接缺陷超聲無損檢測現狀

由于焊接工藝的固有缺陷、金屬材料的特性,造成焊接結構存在一定的缺陷。例如:電渣焊容易產生粗大的晶粒,電阻焊中的點焊或滾焊多用于薄板材,容易出現未焊合,而氣體?;さ緇『岡蛉菀撞醋?、串列甚至密集氣孔,有時在焊縫中間出現大而深的氣孔或斜向氣孔等,手工電弧焊的起弧與熄弧處容易產生裂紋和密集氣孔,在兩面焊的中薄板對接電弧焊時,氣孔多產生在先焊面等等。焊接結構多用在重要設備和結構中,因此,對焊接結構的無損檢測就非常必要和重要。比如,在遠距離運輸氣體和液體的方式中,管道運輸是最經濟、最安全的,但是,管道焊縫中裂紋等缺陷的存在以及材料本身的老化(如腐蝕造成的)等因素會使管道過早的破壞,并會對人和環境造成災難性的后果。目前,國內外對焊接缺陷的無損檢測研究非常廣泛睜,在很多方面都有深入的研究,如:管道焊接結構,壓力容器焊接結構,和核設備焊接結構等等。

 

1.2超聲信號處理與分析技術現狀

在上面的大部分技術中,信號要么只在頻域被分析要么只在時域被分析。當檢測自然缺陷時這些方法都不能令人滿意,因此許多學者開發出時頻二維信號分析。包含在時頻域分析中的信息要遠遠多于僅在頻域分析或僅在時域分析中的,這種分析被期望用在各種信號處理領域里。在超聲缺陷檢測中超聲信號通常是被探頭中心頻率調制的寬帶脈沖信號,因此是一個時頻有限的非平穩信號。所以利用時頻分析方法更有效。此時信號被分解在時頻平面上,將一維的超聲信號分解成二維表達式,雖然增加了運算的復雜度,但在超聲數據的處理上有更大的優點。時頻分析是十分有用的工具,特別在高散射材料中消除散射影響、檢測、提取缺陷回波。

……………………

 

3小波分析及其工程理解………………18

3.1小波變換………………18

3.2小波變換的時一頻局部化特性………………19

3.3離散二進小波變換………………21

3.4小波分析的工程理解.………………23

4超聲檢測信號的小波分析與處理………………27

4.1多分辨率分析和小波正交基………………27

4.2信號的多分辨率分析一Mallat算法………………30

4.3超聲檢測信號的數學建模………………35

 

4超聲檢測信號的小波分析與處理

 

4.1多分辨率分析和小波正交基

在此之前,許多數學家在自己的研究領域內分別構造了適合該領域內的小波函數,雖然已經找到了許多小波函數,但是卻沒有一定的規律,多分辨率分析的提出,Mallat以及Daubeehies在這方面的工作,統一了在此之前Stromberg、Meyer、Lemarie和Battle構造的各種小波,成為小波分析的基本框架。在此基礎上Daubechies構造了具有緊支集的小波,崔錦泰和王建忠構造了基于樣條函數的小波,wiekerhauser建立了小波包理論。多分辨率的算法稱為金字塔形算法(又稱作Mallat算法),它在小波分析中的地位,相當于快速傅里葉變換在傅里葉變換的地位。這一算法,是從Burt和Adelson的拉普拉斯塔形算法(LaplacianPyramid)。

………………

 

結論

介紹了多分辨率分析的概念。多分辨率分析是小波分析中的重要概念,所有的小波均可統一在多分辨率分析這一框架結構中。討論了小波正交基的基本概念。進而討論了尺度函數尹和小波函數夢的基本性質和它們之間、以及它們與共轆濾波器氣和乙之間的關系。討論了離散序列小波變換的常用算法一Mallat金字塔形算法。Mallat算法是小波分析的基本算法。信號經過Mallat算法分解后,數據被展開在不同的尺度上,可以對不同尺度上的數據進行處理和分析。展開后的數據不僅包含了不同頻率的頻域信息,而且還很好地保留了原始數據的時域信息。

 

參考文獻(略)

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