基于B_z(p_(max))相轨迹的电磁涡流无损检测方法

基于电磁涡流检测的变压器等效理论,提出一种相轨迹分析方法。该方法对正弦激励下空间磁通密度信号进行相敏解调,并绘制其相轨迹图。仿真及实验结果表明,在激励线圈所在平面上,磁通密度法向分量B_z在其空间极大值点处p_(max)呈现出良好的线性特征:随提离高度变化,其R-I平面上相轨迹按固定参数线性变化;而被测铝板表面或内部的微小缺陷则会引起线性化参数的明显改变。该结论为设计对提离高度不敏感的电磁涡流检测装置提供了理论指导。     

一种修正的电阻层析成像Landweber迭代算法

研究了灵敏度矩阵更新的Landweber迭代图像重建算法,以期提高重建图像精度。灵敏度矩阵更新时的初始图像由Landweber迭代法获得,对不同迭代次数的灵敏度矩阵更新间隔进行了比较,并且对灵敏度矩阵的更新次数进行了分析,仿真及实验结果表明,该方法能有效提高图像重建精度。     

基于FPGA的金属膜厚检测系统

根据多频电涡流检测原理,设计了基于FPGA的检测系统,实现了涡流传感器的多频激励和阻抗分析,发现传感器的峰值特征频率与被测金属膜厚相关,进而从峰值特征频率捡取金属的膜厚信息.通过对多层铝箔进行测量实验,并采用保形拟插值对实验数据进行拟合,得到满意的测试结果.系统基于FPGA架构,可实现对金属膜厚度的实时、在线测量.     

基于灵敏度分析的EMT传感器优化设计

本文从线圈个数、线圈距离、线圈直径、线圈形状四个方面分析传感器的优化问题.计算了各种传感器模型下的灵敏度矩阵,分析了各灵敏度矩阵的特征值谱,总结了各参数对EMT传感器的影响规律,最终给出了EMT传感器的优化结果.     

油/气两相流高速电容层析成像可视化系统

利用电容层析成像(electrical capacitance tomography，ECT)技术，设计了一套应用于油/气两相流检测的高速实时可视化系统。系统硬件采用基于现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)的全数字化数据采集及处理模块和USB通讯接口，可实现高速数据采集及传输；同时采用基于总变差正则化的图像重建算法重构被测介电分布，该算法具有较好的成像分辨能力和边缘保持性。实验表明，该系统重构图像具有较高分辨率和实时性，同时系统软件功能丰富、界面友好，可以满足实际应用对两相流可视化的要求。     

基于CdZnTe探测器的γ射线过程成像探测系统

结合小尺寸CdZnTe半导体探测器,设计了结构紧凑的低噪声多相流γ射线过程成像探测系统.系统采用五个能量为59.5keV的241Am源均布在PVC管空间的结构,数据采集系统采用基于FPGA技术,将采集数据传给上位机进行处理和图像重建.测试结果显示,多相流过程成像系统每个通道的总噪声大约为8.9keV FWHM,计数能力约为90kcps.     

基于Geant4的γ-CT系统优化设计

基于蒙特卡罗方法的粒子输运模拟软件包Geant4构建低能γ射线多相流CT系统仿真模型,通过散射光子比、图像相关系数及相对图像误差等优化指标分析,对γ-CT系统的准直器、射线源数及探测器阵列单元数进行优化设计.实验结果表明,优化后系统散射光子比小于5%,明显提高检测信号灵敏度的信噪比.     

两相流电容层析成像系统

本文较系统地介绍了电容层析成像系统结构原理,包括抗杂散电容影响的微小检测技术,并行数据采集与处理单元设计以及基于总变差正则化的图像重建算法.与此同时,结合研制的双截面电容成像系统进行试验研究,结果表明该系统不仅可给出实时流型识别,同时能输出表征的特征参数.     

用于复合材料缺陷可视化检测的l_1正则化算法

随着复合材料在民用飞机中越来越广泛的应用,复合材料缺陷的在线检测对无损检测技术提出了更高要求。为提高平面电容层析成像(ECT)系统的成像质量,从而提高其对复合材料缺陷的检测精度,对基于l1正则化的成像算法进行了研究。采用交替最小化方法进行数值计算,并结合迭代阈值法,对重建图像进行降噪。试验结果表明,与ECT中常用的Landweber、Tikhonov正则化等算法相比,该方法能够有效分辨物场中的不同介质,提高了成像质量和被测物体边缘分辨率。     

改进Landweber电阻层析成像图像重建算法

为了克服电阻层析成像系统不适定性的影响,提高图像重建质量,提出一种改进Landweber电阻层析成像图像重建算法。利用基于粒子群算法的改进遗传算法,对敏感场均匀分布时灵敏度矩阵进行预处理,降低其条件数,改善其病态性,并应用于两相流典型流型图像重建。仿真实验结果表明,改进算法可将敏感场均匀分布时灵敏度矩阵条件数降低98.15%,有效提高了图像重建质量。