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,根據測量結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果有至關重要的影響,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神經網絡和函數鏈神經網絡建立渦流傳感器的靜態(tài)模型,采用RBF神經網絡、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神經網絡和函數鏈神經網絡方法獲得,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網絡逆模型(RBF神經網絡和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