基于三维霍尔传感器的阵列式漏磁检测方法

发布时间：2024-05-18 02:40

　　为检测深海科考设备外壳钢板腐蚀缺陷,首先设计了搭载三维霍尔传感器直线阵列的漏磁信号检测小车,对人工制造的矩形凹坑缺陷样本进行磁化并检测漏磁信号;将漏磁信号划分为主漏磁信号和次漏磁信号,提取主漏磁信号曲线的波峰高度、波形宽度、包络面积、周长、图形形心、峰谷宽度等几何特征,以及次漏磁信号的阈值宽度、环向微分宽度等磁场变化特征;对Y向主漏磁信号的峰谷距离与矩形缺陷长度进行线性拟合;采用反向传播(BP)神经网络建立矩形凹坑缺陷宽度、深度的计算模型。实验结果表明:该方法能够有效挖掘漏磁信号中隐含特征参量,缺陷长度、宽度、深度的量化平均绝对误差分别为0.63,0.51,0.85 mm,满足检测精度要求。

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【部分图文】：

图1漏磁信号采集系统框图

基于ARMCortexM3单片机，设计搭载三维霍尔传感器直线阵列的漏磁信号检测小车，小车采用步进电机驱动，由编码器测量检测位置，采用钕铁硼高性能永磁体励磁。图1所示为漏磁信号采集系统框图，该系统以STM32F103CRBT单片机和5只TLV493D三维霍尔磁场传感器构成的直线....

图2三维霍尔传感器直线阵列

图2所示为5只TLV493D三维霍尔磁场传感器构成的直线阵列。2缺陷样本设计与实验系统搭建

图3实验平台

小车沿着缺陷钢板上的导轨前进，三维霍尔传感器的Y轴正方向与小车的行进方向一致，X轴正方向与Y轴垂直(X轴、Y轴在同一平面上)，Z轴正方向垂直于XY平面向上。磁化方向为Y轴方向，沿磁化方向的缺陷尺寸定义为缺陷长度。整个实验平台如图3所示。3漏磁信号的采集与特征分析

图4漏磁场的X向、Y向、Z向实测数据曲线

长度为4mm，宽度为10mm，深度为2mm的矩形缺陷检测后的X向、Y向、Z向漏磁信号如图4所示。从图4中可以看出，1#～5#号三维霍尔传感器的X,Y,Z向漏磁信号变化趋势一致，其中3#传感器的X,Y,Z向漏磁信号变化幅度均最大;2#,4#传感器的漏磁信号变化幅度其次，并且2....

本文编号：3976334