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《华东交通大学》 2009年
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大电机主极裂纹涡流检测技术研究

余斌  
【摘要】: 涡流检测作为五大常规无损检测方法之一,与其它几种方法相比,它具有检测速度快,可以实现无接触检测,对表面及近表面缺陷非常敏感,无需除去表面涂层,特别适合检测薄件金属物体。针对机车牵引电机主极裂纹问题,本文深入地研究了用电涡流方法实现对主极裂纹检测的问题。 首先给出了无损检测的定义,结合主极结构特点、运营环境,确定采用涡流检测对主极进行探伤。接着介绍了涡流检测原理,基于电磁场理论推导了相关的重要公式。阐述了阻抗分析法,并用其分析了影响检测线圈阻抗变化的几个因素。推导了放置式探头线圈的特征频率,为检测频率的选择提供了参考。并说明了涡流检测中存在的三个效应:边缘效应、趋肤效应、提离效应。 针对主极检测环境、主极表面具有包裹层等不利因素,本文在分析和借鉴现有一些性能较好的探头所采用的结构形式的基础上,选择绝对式探头结构形式。介绍了探头相关参数的选取原则,给出了参数的计算公式。通过正交试验设计方法确定探头参数。 论文确定了主极裂纹检测系统的方案,然后对检测系统硬件进行设计。为了提高灵敏度,通过数学推导设计传感器信号变换电路中的各个参数,并给出了各参数的求取公式,给出了检测系统激励源、信号调理、A/D转换和信号采集等模块的硬件设计。在软件设计方面:采用模块化软件设计方法,给出了软件实现的程序流程图。 基于对主极裂纹进行特征提取及缺陷分类的目的,论文开展了主分量分析法(PCA)和核主元分析法(KPCA)两种特征提取方法及最近均值分类器、K近邻分类器、BP神经网络分类器以及支持向量机等四种分类算法研究。通过实验,得出基于KPCA特征提取法的支持向量机分类器的分类算法可以有效地降低分类错误率。
【学位授予单位】:华东交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TM307

【参考文献】
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