渦流傳感器建模與補(bǔ)償及其電磁場仿真研究.pdf

1、船舶焊縫的焊接缺陷是安全航行的重要隱患,渦流傳感器可有效用于檢測焊接裂紋,根據(jù)測量結(jié)果對焊接缺陷進(jìn)行評估分析,以保證船舶安全航行的可靠性。渦流傳感器的檢測性能對檢測結(jié)果有至關(guān)重要的影響,因此對渦流傳感器的檢測性能進(jìn)行深入地分析和研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文從渦流傳感器的工作原理出發(fā),針對如何有效提高渦流傳感器的檢測性能從渦流傳感器靜動(dòng)態(tài)特性的建模與補(bǔ)償、渦流電磁場有限元仿真分析兩方面入手開展研究,相關(guān)工作包括:
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2、)為了獲取渦流傳感器實(shí)際的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性,分別采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和函數(shù)鏈神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立渦流傳感器的靜態(tài)模型,采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、LS-SVM和GA-LS-SVM建立渦流傳感器的動(dòng)態(tài)模型,并對不同方法的建模效果進(jìn)行分析比較,根據(jù)不同的要求選擇合適的建模方法。
　　2)在渦流傳感器靜動(dòng)態(tài)模型的基礎(chǔ)上分析其靜動(dòng)態(tài)特性。針對靜態(tài)模型中明顯的非線性特征,采用在傳感器后面串接補(bǔ)償環(huán)節(jié)的方法進(jìn)行非線性補(bǔ)償,補(bǔ)償環(huán)節(jié)為傳感器的逆模型,該逆模型分別

3、由BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和函數(shù)鏈神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法獲得,兩者都取得了良好的補(bǔ)償效果;為進(jìn)一步改善傳感器的動(dòng)態(tài)檢測性能,分別采用超前校正和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆模型(RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和LS-SVM)兩種方法對渦流傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,比較了不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　3)基于AnsoftMaxwell軟件建立了渦流傳感器的有限元仿真模型,分析了渦流傳感器在檢測過程中的影響因素,提取了缺陷存在時(shí)的不同坐標(biāo)軸上的磁場分量,并對特征量進(jìn)行了分析,找出了缺陷長度、深度和埋藏深