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管道超声导波检测系统构建及信号处理方法研究
| 论文题名： | 管道超声导波检测系统构建及信号处理方法研究 |
| 关键词： | 管道超声导波检测;系统构建;信号处理;频散曲线;软件开发 |
| 摘要： | 管道超声导波检测技术具有快速、经济、可靠并且无需剥离外包层等优点,是管道缺陷检测前沿的发展方向。处理超声导波信号的能力直接关系到否能够识别缺陷和估计缺陷的位置。常规的信号处理方法能够滤除杂波,几乎无法滤除其他模态。所以需要一种能够滤除或减弱其他模态信号的信号处理方法。本文通过对超声导波频散方程的研究,得到频散曲线的算法,根据算法计算检测需要的频率区间和群速度。构建超声导波检测系统,通过试验采集数据,分析数据,进行了信号处理研究。研究的内容与成果如下: 1)依据超声导波理论,对超声导波的频散方程和频散曲线的求解进行了研究,提出了用网格拓分的方法对频厚积.相速度坐标系进行网格拓分,从而给出了频散曲线的算法,绘制了试验所需的频散曲线。 2)构建超声导波检测系统,通过试验采集所需的导波信号数据。 3)小波变换处理信号,滤除杂波,4%缺陷管道的缺陷定位误差是0.65%。提出了以兰氏距离法和夹角余弦法为基础,结合滑窗方法和叠加原理,处理导波信号。这两种方法能够削弱或滤除其他模态的信号,4%缺陷管道的缺陷定位误差均在0.6%左右。在复合方法中,夹角余弦与小波变换的复合方法处理效果比较好,能滤除其他模态和杂波,缺陷定位在0.5%左右。绘制包络曲线和衰减曲线,识别端部回波和缺陷回波。 4)以MATLAB为平台,完成了超声导波信号处理与缺陷识别软件的设计。 |
| 作者： | 田凤彬 |
| 专业： | 电路与系统 |
| 导师： | 焦阳;李光海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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