铁磁材料蠕变损伤状态下磁巴克豪森噪声信号的建模方法

    公开(公告)号:CN118797906A

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202410777127.8

    申请日:2024-06-17

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G06F30/20 G16C60/00

    摘要: 本申请提出了一种铁磁材料蠕变损伤状态下磁巴克豪森噪声信号的建模方法,该方法包括:对铁磁材料进行交流磁化,获得铁磁材料中的磁场强度,并构建铁磁材料在蠕变损伤状态下的三维Ising模型,设置多个自旋参数;生成时间序列,将当前时刻的磁场强度和自旋状态输入Ising模型,随机翻转模型的自旋状态,并判定模型的自旋状态是否改变;重复进行自旋状态的翻转和判定,确定下一时刻的模型自旋状态,根据当前更新后的参数进行下一时刻模型自旋状态的循环计算,直至时间序列结束;根据所有时刻的自旋状态,模拟出铁磁材料的磁巴克豪森噪声信号。该方法能够对铁磁材料在蠕变损伤状态下的磁巴克豪森噪声信号进行有效模拟,确保了模拟的准确性。

    漏磁检测探头姿态补偿方法及装置

    公开(公告)号:CN111060587B

    公开(公告)日:2021-08-20

    申请号:CN201911285985.6

    申请日:2019-12-13

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N27/83 G01C1/00 G06F17/11

    摘要: 本发明公开了一种漏磁检测探头姿态补偿方法及装置,其中,方法包括:获取正常姿态下两个三轴磁场测量芯片的切向距离;利用两个三轴磁场测量芯片获取当前探头倾斜情况下的磁场值;将获得的磁场值中的两组切向分量进行滤波和微分处理,得到两组磁场测量信号的微分值;对微分值的特征分别进行标记得到特征微分值为常数的平坦数据段;将平坦数据段的中点分别记为缺陷中心,记录缺陷中心对应的第一、第二里程距离;根据第一、第二里程距离和两个测量芯片的切向距离计算当前探头姿态倾斜角;利用倾斜角对获得的磁场值进行补偿计算,得到探头正确姿态下的缺陷漏磁信号。该方法能在探头姿态倾斜的情况下,完成漏磁信号测量及倾斜姿态漏磁信号的实时补偿。

    管道内检测器三维跟踪方法和装置

    公开(公告)号:CN111221046B

    公开(公告)日:2021-01-22

    申请号:CN202010070214.1

    申请日:2020-01-21

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01V3/10 F17D5/02

    摘要: 本发明公开了一种管道内检测器三维跟踪方法和装置,其中,方法包括:获取两个管道内检测器跟踪线圈中心点之间的距离r,并检测到在当前安放位置和中心点之间的极低频交流磁场值,并获得磁场值的最大值和最小值所对应的第一距离差值z1和第二距离差值z2;根据r、z1与z2计算得到跟踪线圈与检测器之间沿x轴方向的距离w,对磁场分量进行补偿,并对应更新在两个补偿磁场下两个跟踪线圈的径向距离;将两个补偿磁场积分运算得到的两个磁场积分最大值对应位置的中点作为管道内检测器z轴坐标,并根据两个磁场积分最大值得到两个跟踪线圈与检测器之间沿y轴方向的距离,确定管道掩埋的深度。该方法能实现管道检测器的三维跟踪,并提高跟踪精度。

    缺陷漏磁信号的单元伸缩构建方法

    公开(公告)号:CN107102056B

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN201710174668.1

    申请日:2017-03-22

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N27/83

    摘要: 本发明提出一种缺陷漏磁信号的单元伸缩构建方法,包括以下步骤:S1:获取给定缺陷的尺寸信息,尺寸信息包括缺陷的长度,宽度和深度;S2:根据给定缺陷的尺寸信息,选取单元缺陷尺寸及伸缩因子;S3:获取单元缺陷漏磁信号;S4:根据伸缩因子,对获取的单元缺陷漏磁信号进行伸缩变换,得到伸缩后的漏磁信号;S5:利用插值算法对伸缩后的漏磁信号进行插值处理,得到插值后的漏磁信号;S6:对插值后的漏磁信号进行z轴修正,得到修正后的漏磁信号;S7:根据修正后的漏磁信号得到给定缺陷的漏磁信号。本发明具有求解模型简单,计算速度快,计算精度高的优点。

    阵列式多角度螺旋类SH导波电磁超声换能器

    公开(公告)号:CN107790363B

    公开(公告)日:2020-03-27

    申请号:CN201711034280.8

    申请日:2017-10-30

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B06B1/04 G01N29/04 G01N29/34

    摘要: 本发明公开了一种阵列式多角度螺旋类SH导波电磁超声换能器,超声换能器包括至少一个换能器单元,至少一个换能器单元沿周向布置于管道外壁,以发射和/或接收导波,每个换能器单元包括:铁镍合金带为圆环状,以通过电磁铁或永磁铁周向磁化,获取周向磁场;圆弧形回折线圈的两端设置于铁镍合金带的两端开口处,以使超声换能器激发类SH模态导波以多角度螺旋方式沿管道传播,并检测周向缺陷和轴向缺陷,得到管道的缺陷信息。该换能器可以通过圆弧形回折线圈使超声换能器激发螺旋类SH模态导波以多角度穿过管道的被检测区域,从而可以获得全面的管道缺陷信息,有效提高管道检测的可靠性、准确性和便捷性,简单易实现。

    基于铝板缺陷检测的斜入射SV波双点聚焦换能器

    公开(公告)号:CN110806446A

    公开(公告)日:2020-02-18

    申请号:CN201910983350.7

    申请日:2019-10-16

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N29/24 G01N29/04

    摘要: 本发明公开了一种基于铝板缺陷检测的斜入射SV波双点聚焦换能器,包括:永磁体、双扇形回折线圈和被测铝板,其中,永磁体位于双扇形回折线圈和被测铝板的上方,NS极沿铝板法向方向排列,使磁力线垂直穿过铝板的表面;双扇形回折线圈采用扇形回折结构,用于将SV波束聚焦在预先设定的位置以实现SV波的相位叠加;被测铝板位于永磁体和双扇形回折线圈正下方,并在相对于焦点位置对侧的铝板表面设置线圈均匀分布的非聚焦形式的换能器,以测量聚焦信号强度,并通过示波器将所测得的电压信号显示出来。该换能器通过简单的双线圈结构设计为缺陷的检测与识别提供可靠信息,并通过合理布置实现超声信号的双点聚焦,提高检测效率与缺陷识别能力。

    基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法

    公开(公告)号:CN107576721B

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201710681267.5

    申请日:2017-08-10

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N27/82 G06F17/50

    摘要: 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。

    基于漏磁信号的缺陷轮廓反演方法

    公开(公告)号:CN108615234A

    公开(公告)日:2018-10-02

    申请号:CN201810354589.3

    申请日:2018-04-19

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G06T7/00 G06T7/13 G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种基于漏磁信号的缺陷轮廓反演方法,包括:获取待求解的目标缺陷漏磁信号;通过边缘检测得到目标缺陷漏磁信号对应的缺陷开口轮廓形状;得到N个沿垂直于磁化方向排列的矩形;构成N个长方体的子缺陷;获取各子缺陷对应的缺陷漏磁信号;对各子缺陷对应的缺陷漏磁信号进行位移变换操作;得到在当前预测深度序列下的预测缺陷漏磁信号;获取预测缺陷漏磁信号与目标缺陷漏磁信号的误差,且在误差大于或等于预设阈值时,更新当前预测深度序列,并返回步骤S5继续迭代,否则停止迭代,当前预测深度序列作为最终反演的缺陷深度序列;得到最终反演的缺陷轮廓。该方法大大减少了计算时间,具有计算模型简单,计算速度快、精度高等优点。

    铁轨缺陷的检测方法、检测系统及车辆

    公开(公告)号:CN105292175B

    公开(公告)日:2018-06-19

    申请号:CN201510784666.5

    申请日:2015-11-16

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B61K9/08 G01N27/82

    摘要: 本发明公开了一种铁轨缺陷的检测方法、检测系统和车辆,系统包括:磁化装置,用于对铁轨进行磁化;磁传感器,用于采集铁轨的磁化信息;定位装置,用于根据控制器发送的定位指令获取铁轨漏磁部位的位置信息;显示装置;控制器,分别与定位装置、磁传感器和显示装置相连,用于根据铁轨的磁化信息判断是否漏磁,对漏磁时的磁化信息进行缺陷识别和轮廓反演,并发送给显示装置进行显示;其中,磁化装置、磁传感器、定位装置、显示装置、控制器均设置在同一个载体上。本发明具有如下优点:将所有的检测装置设置在一个载体上,利用磁化检测、分析铁轨的缺陷,低功耗、响应速度快、检测精度高、定位精度高、续航时间长且能够实时显示缺陷的位置和形状。

    基于法向分量的伪三维漏磁信号缺陷轮廓识别方法

    公开(公告)号:CN107741454A

    公开(公告)日:2018-02-27

    申请号:CN201710784842.4

    申请日:2017-09-04

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N27/83

    摘要: 本发明公开了一种基于法向分量的伪三维漏磁信号缺陷轮廓识别方法,包括:从待测试件中选取识别区域;对检测数据进行过滤处理,得到漏磁信号法向分量;通过水平差分信号与第一预设倍数相乘得到伪漏磁信号水平分量;通过垂直差分信号与第二预设倍数相乘得到伪漏磁信号垂直分量;将漏磁信号法向分量、伪漏磁信号水平分量和伪漏磁信号垂直分量进行伪三维漏磁信号合成操作,得到合成漏磁信号;选取预设阈值,得到缺陷识别轮廓。该方法可以从漏磁信号的法向分量中衍生出漏磁信号水平分量和漏磁信号垂直分量的近似值,进而构建伪三维漏磁信号实现缺陷轮廓识别,相较于传统的一维漏磁信号缺陷轮廓识别,具有更高的求解精度和更好的识别效果。