渦流傳感器建模與補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行深入地分析和研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　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態(tài)特性的建模與補償、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:
　　1

2、)為了獲取渦流傳感器實際的靜態(tài)特性和動態(tài)特性,分別采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡和函數(shù)鏈神經(jīng)網(wǎng)絡建立渦流傳感器的靜態(tài)模型,采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡、LS-SVM和GA-LS-SVM建立渦流傳感器的動態(tài)模型,并對不同方法的建模效果進行分析比較,根據(jù)不同的要求選擇合適的建模方法。
　　2)在渦流傳感器靜動態(tài)模型的基礎(chǔ)上分析其靜動態(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償環(huán)節(jié)的方法進行非線性補償,補償環(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)絡和函數(shù)鏈神經(jīng)網(wǎng)絡方法獲得,兩者都取得了良好的補償效果;為進一步改善傳感器的動態(tài)檢測性能,分別采用超前校正和神經(jīng)網(wǎng)絡逆模型(RBF神經(jīng)網(wǎng)絡和LS-SVM)兩種方法對渦流傳感器進行動態(tài)補償,比較了不同方法的優(yōu)缺點。
　　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,提取了缺陷存在時的不同坐標軸上的磁場分量,并對特征量進行了分析,找出了缺陷長度、深度和埋藏深