CN107576721A - 基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法 - Google Patents
基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107576721A CN107576721A CN201710681267.5A CN201710681267A CN107576721A CN 107576721 A CN107576721 A CN 107576721A CN 201710681267 A CN201710681267 A CN 201710681267A CN 107576721 A CN107576721 A CN 107576721A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- defect
- plain
- plain signal
- magnetic leakage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法，该方法包括：首先，获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l、宽度w和深度d，接着根据宽度w和深度d在预设数据库中获取与宽度w和深度d匹配的素信号fB(x)，根据长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作和右移变换操作，分别得到左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)，对左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)进行组合，得到缺陷漏磁信号f(x)。该方法只需获取缺陷的漏磁信号对应的宽度、深度等基础信息，再通过查询预设数据库，便能从预设数据库获得匹配的素信号，接着经过对素信号简单的左移变换操作、右移变换操作，就能够得到缺陷漏磁信号f(x)；相比现有技术中的诸如磁偶极子法或有限元法等复杂的缺陷的漏磁信号的求解方法，该方法大大简化了缺陷的漏磁信号求解过程，提高计算效率。
Description
技术领域
本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法。
背景技术
缺陷漏磁检测是常用的无损检测技术，可用于对缺陷进行评估与量化。由于缺陷漏磁信号反演的病态问题，通常采用可求解缺陷漏磁信号的正向模型结合优化迭代算法来搜索最接近目标漏磁信号的缺陷尺寸，从而实现缺陷量化。缺陷漏磁信号的求解速度和精度，决定了整个缺陷量化过程的计算效率，是缺陷评估的关键环节。
在现有的相关技术中，缺陷漏磁信号的求解方法主要包括磁偶极子法和有限元法，均需要对给定尺寸的缺陷进行建模通过公式计算或仿真得到漏磁信号。有限元法的建模过程尤其复杂，需要进行大量的节点计算和迭代，计算时间过长。且在优化迭代计算中，缺陷建模过程存在大量的重复性的参数设置与计算工作，这进一步降低了缺陷漏磁信号的求解效率。若能将建模环节移至整个漏磁信号求解过程之外，预先获取用于构建缺陷漏磁信号的基础信息，在求解过程中仅通过对这些基础信息仅变换组合来获取待求解的缺陷漏磁信号，从原理上可以大大简化漏磁信号求解过程，提高计算效率。目前尚无对此类漏磁信号基础信息的研究及相关的缺陷漏磁信号求解技术。
因此，一种基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法，相比现有技术中的诸如磁偶极子法或有限元法等复杂的缺陷的漏磁信号的求解方法，该方法大大简化了缺陷的漏磁信号求解过程，提高计算效率。
为了实现上述目的，本发明实施例的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法，包括：
获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l、宽度w和深度d；
根据所述宽度w和所述深度d在预设数据库中获取与所述宽度w和所述深度d匹配的素信号fB(x)；
根据所述长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作和右移变换操作，分别得到左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)；
对所述左素信号fBL(x)和所述右素信号fBR(x)进行组合，得到所述缺陷漏磁信号f(x)。
如上所述的方法，所述缺陷的长度方向沿磁化方向；所述缺陷的宽度方向沿在漏磁检测平面上垂直于磁化方向的方向；所述缺陷的深度方向沿被测件的厚度方向。
如上所述的方法，所述根据所述长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作，得到左素信号fBL(x)包括：
将所述素信号fB(x)沿长度方向向左平移l/2，得到所述左素信号fBL(x)；
其中，所述左素信号fBL(x)满足以下公式：
fBL(x)＝fB(l/2+x)。
如上所述的方法，所述根据所述长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行右移变换操作，得到右素信号fBR(x)包括：
将所述素信号fB(x)沿中心轴做轴对称操作；
将经轴对称操作的素信号fB(x)沿长度方向向右平移l/2，得到所述右素信号fBR(x)；
其中，所述右素信号fBR(x)满足以下公式：
fBR(x)＝fB(l/2-x)。
如上所述的方法，所述对所述左素信号fBL(x)和所述右素信号fBR(x)进行组合，得到所述缺陷漏磁信号f(x)，包括：
对所述左素信号fBL(x)和所述右素信号fBR(x)进行相加，得到所述缺陷漏磁信号f(x)；
其中，所述缺陷漏磁信号f(x)满足以下公式：
f(x)＝fBL(x)+fBR(x)。
如上所述的方法，在获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l、宽度w和深度d之前，还包括：
建立所述预设缺陷的宽度、深度与所述素信号fB(x)的映射关系；
根据所述映射关系创建所述预设数据库。
如上所述的方法，在建立所述预设缺陷的宽度、深度与所述素信号fB(x)的映射关系之前，还包括：采用解析计算方法确定所述素信号fB(x)；
或者，采用数值仿真方法确定素信号fB(x)；
或者，采用试验检测方法确定素信号fB(x)。
如上所述的方法，所述采用解析计算方法确定所述素信号fB(x)包括：
根据公式
计算所述素信号fB(x)；
其中，W为预设缺陷的宽度，D为预设缺陷的深度，z0为检测提离值。
如上所述的方法，所述采用数值仿真方法确定所述素信号fB(x)包括：
将含有所述预设缺陷的被测件分为含有预设缺陷的被测件部分和磁化部分；
对含有预设缺陷的被测件部分建立第一有限元仿真模型，以及对磁化部分建立第二有限元仿真模型；
根据所述第一有限元仿真模型和所述第二有限元仿真模型进行仿真计算，得到所述预设数据库中的素信号fB(x)；
其中，预设缺陷的深度为D、宽度为W、长度为所述被测件的长度的一半，预设缺陷的左端位于所述被测件沿长度方向的中心线上，预设缺陷的右端与所述被测件端部重合；
其中，所述磁化部分包括永磁体和导磁体，与含有预设缺陷的被测件部分一起构成闭合磁回路。
如上所述的方法，所述采用试验检测方法确定所述素信号fB(x)包括：
对含有预设缺陷的被测件实施漏磁检测试验，检测并记录缺陷漏磁信号；
其中，所述预设缺陷为通过人工开凿形成的深度为D、宽度为W、长度大于A的长条形缺陷，且A满足以下公式：
A＝max{5W,5D,5T}，T为所述被测件的厚度；
在记录的所述缺陷漏磁信号中选取以所述预设缺陷的左边界为中心的左右[-A/2,A/2]范围内的缺陷漏磁信号，作为所述预设缺陷对应的素信号fB(x)。
根据本发明实施例提供的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法，首先，获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l、宽度w和深度d，接着根据宽度w和深度d在预设数据库中获取与宽度w和深度d匹配的素信号fB(x)，根据长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作和右移变换操作，分别得到左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)，对左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)进行组合，得到缺陷漏磁信号f(x)。该方法只需获取缺陷的漏磁信号对应的宽度、深度等基础信息，再通过查询预设数据库，便能从预设数据库获得匹配的素信号，接着经过对素信号简单的左移变换操作、右移变换操作，就能够得到缺陷漏磁信号f(x)；相比现有技术中的诸如磁偶极子法或有限元法等复杂的缺陷的漏磁信号的求解方法，该方法大大简化了缺陷的漏磁信号求解过程，提高计算效率。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1是本发明一实施例提供的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法的流程图；
图2是本发明又一实施例提供的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的尺寸为12mm×48mm×2.4mm的缺陷的漏磁信号求解结果对比图；
图4是本发明实施例提供的尺寸为25.4mm×25.4mm×5.08mm的缺陷的漏磁信号求解结果对比图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法。
图1是本发明一实施例提供的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法，包括：
步骤S101、获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l、宽度w和深度d。
需要说明的是，缺陷的长度方向沿磁化方向；缺陷的宽度方向沿在漏磁检测平面上垂直于磁化方向的方向；缺陷的深度方向沿被测件的厚度方向。
步骤S102、根据宽度w和深度d在预设数据库中获取与宽度w和深度d匹配的素信号fB(x)。
步骤S103、根据长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作和右移变换操作，分别得到左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)。
在一种可能的实现方式中，“根据长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作，得到左素信号fBL(x)”的具体实施方式为：
将素信号fB(x)沿长度方向向左平移l/2，得到左素信号fBL(x)；
其中，左素信号fBL(x)满足以下公式：fBL(x)＝fB(l/2+x)。
在一种可能的实现方式中，“根据长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行右移变换操作，得到右素信号fBR(x)”的具体实施方式为：
将素信号fB(x)沿中心轴做轴对称操作；
将经轴对称操作的素信号fB(x)沿长度方向向右平移l/2，得到右素信号fBR(x)；其中，右素信号fBR(x)满足以下公式：fBR(x)＝fB(l/2-x)。
需要说明的是，在解析计算方法中，中心轴位于x＝0处，或者，在数值仿真方法中，中心轴位于仿真模型的预设缺陷左边界处，或者，在试验检测方法中，中心轴位于人工开凿的预设缺陷的左边界处。
步骤S104、对左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)进行组合，得到缺陷漏磁信号f(x)。
在一种可能的实现方式中，步骤S104的具体实施方式为：对左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)进行相加，得到缺陷漏磁信号f(x)；其中，缺陷漏磁信号f(x)满足以下公式：f(x)＝fBL(x)+fBR(x)。
本实施例提供的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法，该方法包括：首先，获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l、宽度w和深度d，接着根据宽度w和深度d在预设数据库中获取与宽度w和深度d匹配的素信号fB(x)，根据长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作和右移变换操作，分别得到左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)，对左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)进行组合，得到缺陷漏磁信号f(x)。该方法只需获取缺陷的漏磁信号对应的宽度、深度等基础信息，再通过查询预设数据库，便能从预设数据库获得匹配的素信号，接着经过对素信号简单的左移变换操作、右移变换操作，就能够得到缺陷漏磁信号f(x)；相比现有技术中的诸如磁偶极子法或有限元法等复杂的缺陷的漏磁信号的求解方法，该方法大大简化了缺陷的漏磁信号求解过程，提高计算效率。
图2是本发明又一实施例提供的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法的流程图。如图2所示，本发明实施例的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法，包括：
步骤S201、采用解析计算方法确定素信号fB(x)；或者，采用数值仿真方法确定素信号fB(x)；或者，采用试验检测方法确定素信号fB(x)。
在一种可能的实现方式中，“采用解析计算方法确定素信号fB(x)”的具体实施方式为：根据公式
计算素信号fB(x)；其中，W为预设缺陷的宽度，D为预设缺陷的深度，z0为检测提离值。
需要说明的是，在利用上述公式计算素信号fB(x)之前，先建立与缺陷对应的磁偶极子模型。在磁偶极子理论中，认为缺陷的漏磁场由极性相反的偶极子产生。所谓磁偶极子是指一对异种等量点磁荷组成的磁性体系。当磁化后的铁磁性试件表面存在孔洞、凹坑、点状压痕缺陷时，缺陷两侧会有磁力线泄漏出工件，在磁力线离开工件缺陷一侧处和进人工件缺陷另一侧处将形成很小的磁极。这些很小的磁极可近似认为是一对极性相反的等量磁荷，即可用等效偶极子模型来模拟。
具体地，首先，利用多个预设缺陷，并且已知每个预设缺陷的宽度W、深度D，接着，在已知检测提离值z0的前提下，根据上述公式计算每个预设缺陷对应的素信号fB(x)，这样会得到多个预设缺陷以及多个相应的素信号fB(x)。
在一种可能的实现方式中，“采用数值仿真方法确定素信号fB(x)”的具体实施方式为：
将含有预设缺陷的被测件分为含有预设缺陷的被测件部分和磁化部分；
对含有预设缺陷的被测件部分建立第一有限元仿真模型，以及对磁化部分建立第二有限元仿真模型；
根据第一有限元仿真模型和第二有限元仿真模型进行仿真计算，得到预设数据库中的素信号fB(x)；
其中，预设缺陷的深度为D、宽度为W、长度为被测件的长度的一半，预设缺陷的左端位于被测件沿长度方向的中心线上，预设缺陷的右端与被测件端部重合。其中，磁化部分包括永磁体和导磁体，与含有预设缺陷的被测件部分一起构成闭合磁回路。可选地，被测件可以是钢管或钢板等铁磁性材料。
本实施例通过搭建有限元仿真模型，仿真计算得到缺陷漏磁的素信号，当然不限于通过搭建有限元仿真模型来仿真计算，还可以是其他的数值仿真方法。
在一种可能的实现方式中，“采用试验检测方法确定素信号fB(x)”的具体实施方式为：
对含有预设缺陷的被测件实施漏磁检测试验，检测并记录缺陷漏磁信号；
在记录的缺陷漏磁信号中选取以预设缺陷的左边界为中心的左右[-A/2,A/2]范围内的缺陷漏磁信号，作为预设缺陷对应的素信号fB(x)。
其中，预设缺陷为通过人工开凿形成的深度为D、宽度为W、长度大于A的长条形缺陷，且A满足以下公式：
A＝max{5W,5D,5T}，T为被测件的厚度；需要说明的是，A在5W、5D、5T中取最大。
具体地，事先通过人工开凿的方法在被测件上开出深度为D、宽度为W、长度大于A的长条形缺陷的预设缺陷，接着，对含有预设缺陷的被测件实施漏磁检测试验，检测并记录缺陷漏磁信号，最后，选取以预设缺陷的左边界为中心的左右[-A/2,A/2]范围内的缺陷漏磁信号，作为预设缺陷对应的素信号fB(x)。
需要说明的是，本实施例通过多个已知的预设缺陷和多个相应的素信号fB(x)来建立预设数据库。为了保证预设数据库中具有海量的数据，本实施例事先需准备多个被测件，各个被测件上开出不同的尺寸的预设缺陷，这样就能使得预设数据库中具有海量的预设缺陷和对应的素信号fB(x)，提高预设数据库的可用性。
步骤S202、建立预设缺陷的宽度、深度与素信号fB(x)的映射关系。
具体地，由于一个预设缺陷对应一个素信号fB(x)，故，本实施例中的所映射关系是一对一的映射关系，后续根据待求解缺陷漏磁信号的尺寸信息在预设数据库中进行查询，可以得到唯一对应的素信号fB(x)，提高数据匹配的准确性。
步骤S203、根据映射关系创建预设数据库。
本实施例中的预设数据库中存储有海量的预设缺陷和对应的素信号fB(x)，后续根据待求解缺陷漏磁信号的尺寸信息在预设数据库中进行查询，可以得到唯一对应的素信号fB(x)，提高数据匹配的准确性。
步骤S204、获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l、宽度w和深度d。
步骤S205、根据宽度w和深度d在预设数据库中获取与宽度w和深度d匹配的素信号fB(x)。
步骤S206、根据长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作和右移变换操作，分别得到左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)。
步骤S207、对左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)进行组合，得到缺陷漏磁信号f(x)。
需要说明的是，本实施例中的步骤S204、步骤S205、步骤S206、步骤S207分别与上述实施例中的步骤S101、步骤S102、步骤S103、步骤S104的实现方式相同，在此不再赘述。
本实施例提供的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法，该方法包括：
首先，采用解析计算方法确定素信号fB(x)；或者，采用数值仿真方法确定素信号fB(x)；或者，采用试验检测方法确定素信号fB(x)；接着，建立预设缺陷的宽度、深度与素信号fB(x)的映射关系；接着，根据映射关系创建预设数据库；
接着，获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l、宽度w和深度d，接着根据宽度w和深度d在预设数据库中获取与宽度w和深度d匹配的素信号fB(x)，根据长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作和右移变换操作，分别得到左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)，对左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)进行组合，得到缺陷漏磁信号f(x)。该方法通过使预设数据库具有建立一对一的映射关系，并且在预设数据库中存储有海量的预设缺陷和对应的素信号fB(x)，后续获取到缺陷的漏磁信号对应的宽度、深度等基础信息时，通过查询预设数据库，便能快速准确的从预设数据库获得匹配的素信号，接着经过对素信号简单的左移变换操作、右移变换操作，就能够得到缺陷漏磁信号f(x)；相比现有技术中的诸如磁偶极子法或有限元法等复杂的缺陷的漏磁信号的求解方法，该方法大大简化了缺陷的漏磁信号求解过程，提高计算效率。
图3是本发明实施例提供的尺寸为12mm×48mm×2.4mm的缺陷的漏磁信号求解结果对比图。本实施例中的预设数据库中的素信号fB(x)采用数值仿真方法确定。
首先，获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l＝12mm、宽度w＝48mm和深度d＝2.4mm。
其次，根据宽度w＝48mm和深度d＝2.4mm在预设数据库中获取与宽度w＝48mm和深度d＝2.4mm匹配的素信号fB(x)。
再次，根据长度l＝12mm对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作和右移变换操作，分别得到左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)。
左移变换操作是将素信号fB(x)沿长度方向向左平移6mm，得到的左素信号fBL(x)＝fB(6+x)。
右移变换操作是将素信号fB(x)沿中心轴做轴对称操作后，沿长度方向向右平移6mm，得到的右素信号fBR(x)＝fB(6-x)。
中心轴位于仿真模型的预设缺陷左边界处。
最后，对左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)进行组合，得到缺陷漏磁信号f(x)＝fBL(x)+fBR(x)。
图3中的实线曲线对应的是采用本实施例提供的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号；图3中的虚线曲线对应的直接通过有限元法计算得到的漏磁信号。参见图3可知，基于素信号组合求解缺陷漏磁信号对应的曲线与直接通过有限元法计算得到的漏磁信号对应的曲线具有很好的一致性，表明基于素信号组合求解缺陷漏磁信号具有较高的计算精度。此外，本实施例提供的方法由于预先构建了预设数据库，在求解过程中不需要重新对缺陷建模进行有限元仿真计算，相比于有限元建模方法，计算时间大大减少，缺陷漏磁信号求解效率高。
图4是本发明实施例提供的尺寸为25.4mm×25.4mm×5.08mm的缺陷的漏磁信号求解结果对比图。本实施例中的预设数据库中的素信号fB(x)采用解析计算方法确定，在计算时，会先建立磁偶极子模型，在根据公式
计算预设数据库中的素信号fB(x)，其中z0＝2mm。
首先，获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l＝25.4mm、宽度w＝25.4mm和深度d＝5.08mm。
其次，根据宽度w＝25.4mm和深度d＝5.08mm在预设数据库中获取与宽度w＝25.4mm和深度d＝5.08mm匹配的素信号fB(x)。
再次，根据长度l＝25.4mm对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作和右移变换操作，分别得到左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)。
左移变换操作是将素信号fB(x)沿长度方向向左平移12.7mm，得到的左素信号fBL(x)＝fB(12.7+x)。
右移变换操作是将素信号fB(x)沿中心轴x＝0做轴对称操作后，沿长度方向向右平移12.7mm，得到的右素信号fBR(x)＝fB(12.7-x)。
最后，对左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)进行组合，得到缺陷漏磁信号f(x)＝fBL(x)+fBR(x)。
图4中的实线曲线对应的是采用本实施例提供的基于素信号组合求解缺陷漏磁信号；图4中的Δ曲线对应的直接通过磁偶极子法计算得到的漏磁信号。参见图4可知，基于素信号组合求解缺陷漏磁信号对应的曲线与直接通过磁偶极子法计算得到的漏磁信号对应的曲线具有很好的一致性，表明基于素信号组合求解缺陷漏磁信号具有较高的计算精度。此外，本实施例提供的方法由于预先构建了预设数据库，在求解过程中不需要重新建立磁偶极子建模进行计算，相比于建立磁偶极子建模进行计算的方法，计算时间大大减少，缺陷漏磁信号求解效率高。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法，其特征在于，包括：
获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l、宽度w和深度d；
根据所述宽度w和所述深度d在预设数据库中获取与所述宽度w和所述深度d匹配的素信号fB(x)；
根据所述长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作和右移变换操作，分别得到左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)；
对所述左素信号fBL(x)和所述右素信号fBR(x)进行组合，得到所述缺陷漏磁信号f(x)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缺陷的长度方向沿磁化方向；所述缺陷的宽度方向沿在漏磁检测平面上垂直于磁化方向的方向；所述缺陷的深度方向沿被测件的厚度方向。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作，得到左素信号fBL(x)包括：
将所述素信号fB(x)沿长度方向向左平移l/2，得到所述左素信号fBL(x)；
其中，所述左素信号fBL(x)满足以下公式：
fBL(x)＝fB(l/2+x)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行右移变换操作，得到右素信号fBR(x)包括：
将所述素信号fB(x)沿中心轴做轴对称操作；
将经轴对称操作的素信号fB(x)沿长度方向向右平移l/2，得到所述右素信号fBR(x)；
其中，所述右素信号fBR(x)满足以下公式：
fBR(x)＝fB(l/2-x)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述左素信号fBL(x)和所述右素信号fBR(x)进行组合，得到所述缺陷漏磁信号f(x)，包括：
对所述左素信号fBL(x)和所述右素信号fBR(x)进行相加，得到所述缺陷漏磁信号f(x)；
其中，所述缺陷漏磁信号f(x)满足以下公式：
f(x)＝fBL(x)+fBR(x)。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l、宽度w和深度d之前，还包括：
建立所述预设缺陷的宽度、深度与所述素信号fB(x)的映射关系；
根据所述映射关系创建所述预设数据库。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在建立所述预设缺陷的宽度、深度与所述素信号fB(x)的映射关系之前，还包括：采用解析计算方法确定所述素信号fB(x)；
或者，采用数值仿真方法确定素信号fB(x)；
或者，采用试验检测方法确定素信号fB(x)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用解析计算方法确定所述素信号fB(x)包括：
根据公式
计算所述素信号fB(x)；
其中，W为预设缺陷的宽度，D为预设缺陷的深度，z0为检测提离值。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用数值仿真方法确定所述素信号fB(x)包括：
将含有所述预设缺陷的被测件分为含有预设缺陷的被测件部分和磁化部分；
对含有预设缺陷的被测件部分建立第一有限元仿真模型，以及对磁化部分建立第二有限元仿真模型；
根据所述第一有限元仿真模型和所述第二有限元仿真模型进行仿真计算，得到所述预设数据库中的素信号fB(x)；
其中，预设缺陷的深度为D、宽度为W、长度为所述被测件的长度的一半，预设缺陷的左端位于所述被测件沿长度方向的中心线上，预设缺陷的右端与所述被测件端部重合；
其中，所述磁化部分包括永磁体和导磁体，与含有预设缺陷的被测件部分一起构成闭合磁回路。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用试验检测方法确定所述素信号fB(x)包括：
对含有预设缺陷的被测件实施漏磁检测试验，检测并记录缺陷漏磁信号；
其中，所述预设缺陷为通过人工开凿形成的深度为D、宽度为W、长度大于A的长条形缺陷，且A满足以下公式：
A＝max{5W,5D,5T}，T为所述被测件的厚度；
在记录的所述缺陷漏磁信号中选取以所述预设缺陷的左边界为中心的左右[-A/2,A/2]范围内的缺陷漏磁信号，作为所述预设缺陷对应的素信号fB(x)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710681267.5A CN107576721B (zh) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | 基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710681267.5A CN107576721B (zh) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | 基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107576721A true CN107576721A (zh) | 2018-01-12 |
| CN107576721B CN107576721B (zh) | 2019-11-22 |
Family
ID=61034833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710681267.5A Active CN107576721B (zh) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | 基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107576721B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108615234A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-02 | 清华大学 | 基于漏磁信号的缺陷轮廓反演方法 |
| CN110220966A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-09-10 | 北方民族大学 | 一种漏磁检测缺陷三维量化方法 |
| DE102018110940A1 (de) * | 2018-05-07 | 2019-11-07 | Rosen Swiss Ag | Verfahren zur Bestimmung von Fehlstellen eines metallischen Objekts |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103196356A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-07-10 | 克拉玛依市金牛工程建设有限责任公司 | 基于支持向量机的油管缺陷定量识别方法 |
| CN106918639A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-04 | 清华大学 | 沿磁化方向的单元组合缺陷漏磁信号计算方法 |
| CN107024531A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-08-08 | 清华大学 | 漏磁检测单元缺陷伸缩重构方法 |
-
2017
- 2017-08-10 CN CN201710681267.5A patent/CN107576721B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103196356A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-07-10 | 克拉玛依市金牛工程建设有限责任公司 | 基于支持向量机的油管缺陷定量识别方法 |
| CN107024531A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-08-08 | 清华大学 | 漏磁检测单元缺陷伸缩重构方法 |
| CN106918639A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-04 | 清华大学 | 沿磁化方向的单元组合缺陷漏磁信号计算方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 吕绍旭等: "管道漏磁检测探头提离效应仿真分析", 《后勤工程学院学报》 * |
| 孙传轩: "三磁化单元管道检测仪器与磁场数值模拟", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 * |
| 彭丽莎等: "漏磁检测中的缺陷重构方法", 《电测与仪表》 * |
| 李兴: "油气管道漏磁检测的有限元分析及信号处理的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108615234A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-02 | 清华大学 | 基于漏磁信号的缺陷轮廓反演方法 |
| DE102018110940A1 (de) * | 2018-05-07 | 2019-11-07 | Rosen Swiss Ag | Verfahren zur Bestimmung von Fehlstellen eines metallischen Objekts |
| CN110220966A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-09-10 | 北方民族大学 | 一种漏磁检测缺陷三维量化方法 |
| CN110220966B (zh) * | 2019-03-07 | 2022-12-13 | 宜昌华腾管道工程有限公司 | 一种漏磁检测缺陷三维量化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107576721B (zh) | 2019-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10048226B2 (en) | Imaging method and apparatus based on magnetic flux leakage testing | |
| Hari et al. | Improved FEM model for defect-shape construction from MFL signal by using genetic algorithm | |
| Chen et al. | Reconstruction of crack shapes from the MFLT signals by using a rapid forward solver and an optimization approach | |
| CN107576721B (zh) | 基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法 | |
| CN110276264B (zh) | 一种基于前景分割图的人群密度估计方法 | |
| WO2015176305A1 (zh) | 人形图像分割方法 | |
| Feng et al. | Fast reconstruction of defect profiles from magnetic flux leakage measurements using a RBFNN based error adjustment methodology | |
| CN102368281A (zh) | 一种扬声器磁路系统的数值模拟方法 | |
| CN108008006A (zh) | 一种焊缝缺陷检测方法、装置、设备及系统 | |
| Li et al. | The application of topological gradients to defect identification in magnetic flux leakage-type NDT | |
| Chen et al. | Three-dimensional defect reconstruction from magnetic flux leakage signals in pipeline inspection based on a dynamic taboo search procedure | |
| US20180299516A1 (en) | Method for calculating magnetic flux leakage signal of defect | |
| Hou et al. | A deep learning technique based flood propagation experiment | |
| US20170016861A1 (en) | System and method for providing simulated ultrasound porosity waveforms | |
| CN108615234B (zh) | 基于漏磁信号的缺陷轮廓反演方法 | |
| Peng et al. | Three‐dimensional magnetic flux leakage signal analysis and imaging method for tank floor defect | |
| CN113033697B (zh) | 一种基于批量归一化层的模型自动评估方法及装置 | |
| Yusa et al. | Profile reconstruction of simulated natural cracks from eddy current signals | |
| CN109190279A (zh) | 一种温度振动加速耦合效应模型的构建方法 | |
| Carcangiu et al. | Electric capacitance tomography for nondestructive testing of standing trees | |
| Zhang et al. | Defect-depth-field algorithm for simulating magnetic flux leakage signals based on discrete magnetic dipole model | |
| Chen et al. | Inversion techniques for eddy current NDE using optimization strategies and a rapid 3D forward simulator | |
| Zhang et al. | Defect reconstruction from magnetic flux leakage measurements employing modified cuckoo search algorithm | |
| Fukutomi et al. | Crack shape characterization in eddy current testing | |
| Yuan et al. | A magnetic flux leakage analysis model based on finite element neural network |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |