基于三轴传感器的钢管漏磁信号处理研究

摘要

钢管的质量关系到钢管的安全运行,对钢管进行出厂检测是确认钢管质量、减少事故发生的必要手段。对钢管缺陷的常规检测方法较多,如涡流检测、磁粉检测、漏磁检测、超声检测等。漏磁检测方法因具有检测速度快、检出率高、灵敏度高、操作简单等优点而得到广泛应用。随着现代工业的发展,人们对钢管检测系统提出了更高的要求。钢管检测系统不仅要能检测出钢管缺陷,也要具有足够高的准确度和精度,还希望能够识别出更广泛类型的缺陷。传统的一维传感器在这方面已显不足。为此,本文对传统的钢管缺陷漏磁检测方法的改善进行了深入研究,主要工作内容和贡献如下:　　首先,本文提出了将三轴传感器技术应用到钢管漏磁检测系统上,并对系统探头内传感器的位置进行了研究。采用三轴传感器探头阵列固定、钢管匀速通过传感器阵列的扫查方式来扫查钢管,以让探头采集到漏磁信号。本文还提出了三轴传感器漏磁检测系统的基本组成。　　然后,研究了三轴传感器漏磁信号的两项信号处理任务:去噪和奇异点检测。小波变换具有优良的时-频分析特性,文中分别采用了小波变换的阈值去噪思想和模极大值理论来进行三轴传感器漏磁信号的去噪和奇异点检测。通过相关技术软件得到几种参数缺陷的漏磁信号的去噪和奇异点检测结果,证明了此法的可行性和准确性,同时证明了三轴传感器较传统的一维传感器所具有的数据更全面、准确度更高的优越性。　　最后,研究了信号处理子系统的算法流程和硬件基础,并提出了信号处理子系统的实现框图。

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第一章 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.2 漏磁检测技术的发展和现状

1.3 本论文的总体框架和主要工作

第二章 三轴传感器漏磁检测系统基本组成

2.1 钢管漏磁检测原理

2.2 漏磁检测系统基本组成

2.3 本章小结

第三章 小波变换应用于三轴传感器漏磁信号的去噪

3.1 引言

3.2 漏磁检测系统的噪声源和抑制方法

3.3 小波变换和阈值函数去噪

3.4 漏磁信号去噪结果

3.5 本章小结

第四章 小波变换应用于三轴传感器漏磁信号的奇异性检测

4.1 信号奇异性概述

4.2 小波变换进行奇异性检测的理论依据

4.3 漏磁信号奇异点检测结果

4.4 本章小结

第五章 信号处理部分硬件实现方法研究

5.1 引言

5.2 选择电路

5.3 小波变换算法设计

5.4 硬件基础研究

5.5 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文