基于K-S熵的钢轨导波缺陷识别与定位方法、装置及系统

    公开(公告)号:CN112697881A

    公开(公告)日:2021-04-23

    申请号:CN202011427437.5

    申请日:2020-12-09

    Abstract: 本发明公开了一种基于K‑S熵的钢轨导波缺陷识别与定位方法、装置及系统,方法包括:获取导波在钢轨中传播的时程信号,作为导波采样信号;通过K‑S熵确立合适的驱动力幅值,建立杜芬振子混沌系统;将导波采样信号输入杜芬振子混沌系统,通过定义矩形时移窗函数,对导波采样信号进行沿时间轴的扫描,计算每个窗口的K‑S熵;若导波采样信号的入射波和端面回波之间所有窗口的K‑S熵恒等于0,则钢轨不存在缺陷,若导波采样信号的入射波和端面回波之间存在K‑S熵大于0的窗口,则钢轨存在缺陷,利用K‑S熵的曲线峰值确定入射波、端面回波以及缺陷回波所在的窗口所对应的时刻,并通过时间‑距离比例关系对缺陷进行定位。本发明提高了钢轨缺陷检测的鲁棒性与灵敏度。

    基于信息熵的管道导波损伤识别与定位方法、装置及系统

    公开(公告)号:CN112505155A

    公开(公告)日:2021-03-16

    申请号:CN202011427527.4

    申请日:2020-12-09

    Abstract: 本发明公开了一种基于信息熵的管道导波损伤识别与定位方法、装置及系统,所述方法包括:获取导波采样信号;通过信息熵确立合适的驱动力幅值,建立能够检测特定频率导波信号的杜芬振子混沌系统;将导波采样信号输入已建立的杜芬振子混沌系统,通过定义矩形窗时移函数,对导波采样信号进行沿时间轴的扫描,计算每个窗口的信息熵;若入射波和端面回波之间所有窗口的信息熵恒等于0,则管道不存在损伤,若入射波和端面回波之间存在信息熵大于0的窗口,则管道存在损伤,利用信息熵的曲线峰值确定入射波、端面回波以及损伤回波所在的窗口所对应的时刻,并通过时间‑距离比例关系对损伤进行定位。本发明提高了管道损伤检测的鲁棒性与灵敏度。

    基于杜芬方程Lyapunov指数的超声导波检测方法

    公开(公告)号:CN103323538B

    公开(公告)日:2016-03-09

    申请号:CN201310195803.2

    申请日:2013-05-23

    Abstract: 本发明公开了一种基于杜芬方程Lyapunov指数的超声导波检测方法,包括以下步骤:1)计算杜芬振子信号检测系统随策动力F变化的Lyapunov指数;2)将经Hanning窗调制的超声导波信号输入杜芬振子信号检测系统,并计算输入超声导波信号后随策动力F变化的Lyapunov指数;3)在输入超声导波信号前后两个L1乘积小于0的区域,选择两个L1之差的绝对值最大时所对应策动力F的数值作为杜芬振子信号检测系统的策动力值;4)在检测物上激励超声导波信号,通过接收器得到接收信号;5)将接收信号输入已选取策动力值的杜芬振子信号检测系统中,若L1>0,则检测物完好无损;若L1<0,则检测物中含有缺陷。

    基于杜芬系统三维相轨迹的管道缺陷识别及可视化方法

    公开(公告)号:CN104777222A

    公开(公告)日:2015-07-15

    申请号:CN201510144589.7

    申请日:2015-03-30

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于杜芬系统三维相轨迹的管道缺陷识别及可视化方法,包括:通过波形发生器、功率放大器放大和压电环,激发超声导波信号,然后通过压电片接收实测信号,并通过数字示波器记录超声导波在管道中传播的时程曲线;构造杜芬振子信号检测系统;根据最大Lyapunov指数随策动力幅值F的变化,确定可用于识别超声导波信号的F值;将实测信号的中间部分信号输入确定F值的杜芬振子信号检测系统,若三维相轨迹图无明显变化,则管道完好;若三维相轨迹图发生明显变化,则管道有缺陷;根据开发的可视化系统完成管道缺陷的识别与定位。本发明方法不仅可以对管道中的不同损伤程度的缺陷进行有效定位,而且还可以通过开发的可视化系统识别及定位缺陷管道。

    基于杜芬方程Lyapunov指数的超声导波检测方法

    公开(公告)号:CN103323538A

    公开(公告)日:2013-09-25

    申请号:CN201310195803.2

    申请日:2013-05-23

    Abstract: 本发明公开了一种基于杜芬方程Lyapunov指数的超声导波检测方法,包括以下步骤:1)计算杜芬振子信号检测系统随策动力F变化的Lyapunov指数;2)将经Hanning窗调制的超声导波信号输入杜芬振子信号检测系统,并计算输入超声导波信号后随策动力F变化的Lyapunov指数;3)在输入超声导波信号前后两个L1乘积小于0的区域,选择两个L1之差的绝对值最大时所对应策动力F的数值作为杜芬振子信号检测系统的策动力值;4)在检测物上激励超声导波信号,通过接收器得到接收信号;5)将接收信号输入已选取策动力值的杜芬振子信号检测系统中,若L1>0,则检测物完好无损;若L1<0,则检测物中含有缺陷。

    基于分数维的管道超声导波小缺陷识别与定位方法

    公开(公告)号:CN104792865B

    公开(公告)日:2017-07-04

    申请号:CN201510145418.6

    申请日:2015-03-30

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于分数维的管道超声导波小缺陷识别与定位方法,所述方法包括:通过波形发生器、功率放大器放大和压电环,激发超声导波信号,然后通过压电片接收实测信号,并通过数字示波器记录超声导波在管道中传播的时程曲线;构造杜芬振子信号检测系统;根据分数维随策动力幅值F的变化,确定可用于识别超声导波信号的F值;定义移动窗函数,通过移动窗函数扫描实测信号,计算每一段信号的分数维,若分数维等于2,则管道完好;若分数维大于2,则管道有缺陷,利用分数维的包络线峰值和窗口移动速度τ=1μs进行缺陷定位。本发明方法可以对管道中的不同损伤程度的小缺陷进行有效定位,从而提高了超声导波识别小缺陷的灵敏度、有效地延长了检测范围。

    一种基于移动窗函数的信号分离与去噪方法及装置

    公开(公告)号:CN105911153A

    公开(公告)日:2016-08-31

    申请号:CN201610218316.7

    申请日:2016-04-08

    Applicant: 暨南大学

    CPC classification number: G01N29/46 G01N2291/023

    Abstract: 本发明公开一种基于移动窗函数的信号分离与去噪方法及装置,所述方法包括下列步骤:定义移动窗函数对实际响应信号a(i)进行FFT变换,确定实际响应信号中各分量信息对应的频率f;确定所述移动窗函数的参数;利用上述参数确定的各移动窗函数,对实际响应信号进行依次扫描,逐次分离出各频段的分量信息和噪声。本发明是基于移动窗函数的信号分离技术,可以有效分离出各分量信息,对采集信号基于上述去高频留低频的操作,对信号起到了很好的降噪的作用,具有操作简单,分离信号和降噪效果明显,提高了信号的信噪比,有效保留或分离出检测者感兴趣的信息。

    基于李雅普诺夫指数的超声导波定位缺陷的方法

    公开(公告)号:CN104101648A

    公开(公告)日:2014-10-15

    申请号:CN201410142371.3

    申请日:2014-04-10

    Abstract: 本发明公开了一种基于李雅普诺夫指数的超声导波定位缺陷的方法,包括:基于杜芬方程构造杜芬振子信号检测系统,并计算随策动力F变化的李雅普诺夫指数;在检测物上通过发射器激励超声导波信号,使超声导波信号遍历检测物的所有位置,通过接收器得到实测信号;构造窗函数,从所述实测信号中截取不同窗长度对应的截取信号,将各个截取信号输入杜芬振子信号检测系统,并分别计算输入截取信号后随策动力F变化的李雅普诺夫指数;确定李雅普诺夫指数改变量最大的窗长度所对应的截取信号,移动窗函数对其进行扫描,从而对检测物上的缺陷进行定位。本发明可以对超声导波信号进行识别,并对不同损伤程度的缺陷进行定位,提高超声导波识别小缺陷的灵敏度。

    基于信息熵的管道导波损伤识别与定位方法、装置及系统

    公开(公告)号:CN112505155B

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN202011427527.4

    申请日:2020-12-09

    Abstract: 本发明公开了一种基于信息熵的管道导波损伤识别与定位方法、装置及系统,所述方法包括:获取导波采样信号;通过信息熵确立合适的驱动力幅值,建立能够检测特定频率导波信号的杜芬振子混沌系统;将导波采样信号输入已建立的杜芬振子混沌系统,通过定义矩形窗时移函数,对导波采样信号进行沿时间轴的扫描,计算每个窗口的信息熵;若入射波和端面回波之间所有窗口的信息熵恒等于0,则管道不存在损伤,若入射波和端面回波之间存在信息熵大于0的窗口,则管道存在损伤,利用信息熵的曲线峰值确定入射波、端面回波以及损伤回波所在的窗口所对应的时刻,并通过时间‑距离比例关系对损伤进行定位。本发明提高了管道损伤检测的鲁棒性与灵敏度。

    基于信息熵的杜芬弱信号无损检测系统驱动力确定方法及装置

    公开(公告)号:CN112597817A

    公开(公告)日:2021-04-02

    申请号:CN202011427423.3

    申请日:2020-12-09

    Abstract: 本发明公开了一种基于信息熵的杜芬弱信号无损检测系统驱动力确定方法及装置,所述方法包括:确立待检信号的形式;确立杜芬混沌振子检测系统,使系统的驱动力项形式保持与待检信号一致;以信息熵作为系统相态判断指标,以驱动力幅值作为变量,分别对比计算出在有噪声情况下和无噪声情况下的系统的信息熵与驱动力幅值的关系,得到信息熵与驱动力幅值的关系曲线;通过信息熵与驱动力幅值的关系曲线,将在有噪声情况下和无噪声情况下的系统均为相态临界状态的驱动力幅值确定为最佳驱动力。本发明利用信息熵选择合适的驱动力幅值,以确定为最佳驱动力,能够建立对目标信号敏感而对噪声免疫的杜芬振子检测系统,从而实现对相应弱信号的检测。

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