[发明专利]一种高速漏磁检测信号的速度效应补偿方法

说明书

本发明涉及一种高速漏磁检测信号的速度效应补偿方法，通过建立一个并行的漏磁信号补偿系统，采集不同速度下的漏磁信号，将速度影响下的漏磁信号作为向量机网络的输入，静态下的漏磁信号作为输出进行训练，采用PSO-LS-SVM算法进行参数优化，消除了速度对检测信号的影响，从而实现了高速漏磁检测信号的速度效应补偿。

技术领域

本发明涉及一种高速漏磁检测信号的速度效应补偿方法，特别是涉及一种建立并行的漏磁信号补偿系统，采用基于粒子群(PSO)优化的最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法来补偿漏磁信号速度效应影响的方法。属于无损检测技术领域。

背景技术

在兵器的漏磁检测中，通常被检设备的面积较大，为减少检测时间，要求提高检测仪器的运行速度，而检测仪器的移动使磁场在工件附近产生感生电流，电流又产生了反磁场，这样传感器检测的缺陷漏磁场叠加了速度干扰引起的反磁场，使得检测到的漏磁信号较之于静止状态下的信号发生了畸变。漏磁信号发生畸变，会带来较大分析误差，这将会限制检测速度的进一步提高，并且对缺陷的定量检测及可视化造成不利影响。因此，采取有效的方法补偿检测仪器速度对缺陷漏磁信号的影响，提取漏磁信号的不变特征，有助于重构出更为准确的缺陷模型，进而定性和定量地分析缺陷，为装备无损检测和寿命评价提供可靠依据，在理论和实际上都具有重要的意义。

发明内容

在漏磁检测过程中，漏磁检测设备运动速度的增加引起磁极附近的感应涡流，涡流引起的磁场叠加在原有磁场上，使原有漏磁场发生了改变。在高速检测情况下，检测速度直接影响了漏磁检测信号。本发明的目的在于提供一种高速漏磁检测信号的速度效应补偿方法，通过建立一个并行的漏磁信号补偿系统，采集不同速度下的漏磁信号，将速度影响下的漏磁信号作为向量机网络的输入，静态下的漏磁信号作为输出进行训练，训练算法采用基于粒子群(PSO)优化的最小二乘支持向量机(LS-SVM)函数，输出补偿后的信号消除了速度对检测信号的影响，接近静态漏磁信号，可以大致反映被检测缺陷的参数信息。

为解决上述问题本发明采用以下技术方案：

在漏磁检测过程中我们能够获得的信息包括：漏磁信号、检测时间、检测距离。近似的条件下可以认为检测仪作匀速运动，进而可以获得检测的近似速度。据此可以根据检测速度建立一个并行的漏磁信号补偿系统。实际漏磁检测过程中，一般检测速度在0-10m/s之间变动，因此根据检测速度构建10个PSO-LS-SVM网络(精度要求高时，可增加网络)，并进行训练。对于测试信号，首先判断其速度(四舍五入)，而后根据速度送入相应的网络进行补偿，补偿系统结构图如图1所示。

现在给出n个不同速度影响下的信号x₁，x₂，…，x_n，设定x是不受速度影响的信号。为了分析简便，仅考虑显著影响x₁，x₂，…，x_n的四个参数：d，缺陷深度；w，缺陷宽度；σ，电导率；v，检测仪器移动速度。为获取速度影响不变信号x(d，w，σ)，上述并行漏磁信号补偿系统则需要找到一个函数f，形式如下

x(d，w，σ)＝f{x₁(d，w，σ，v)，x₂(d，w，σ，v)，…，x_n(d，w，σ，v)} (1)

这里的f可以由LS-SVM来定义，通过由不同速度影响下的漏磁信号x₁，x₂，…，x_n组成的数据集对支持向量机网络进行训练，就可得到映射函数f；x₁，x₂，…，x_n可借助有限元法求解获得。

应用基于PSO-LS-SVM方法对漏磁检测信号速度效应进行补偿。