Розроблення інформаційної технології ультразвукової дефектоскопії з підвищеною вірогідністю контролю

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorКуц, Юрій Васильович
dc.contributor.authorРедька, Михайло Олександрович
dc.date.accessioned2018-05-22T11:22:52Z
dc.date.available2018-05-22T11:22:52Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenTopicality of research Appearance of new materials, which main purpose is increment of strength and reliability of products without high material costs causes necessity of improvement of existing and development of new non-destructive testing (NDT) methods. Method TOFD is one of such methods. Signals, received in result of diffractions has low amplitude, and it requires using of special methods of signal detection and processing. New materials, as example – composite, has specific characteristics, one of this characteristics is high attenuation of sound. Development of efficient methods of control for these materials also requires using of improved methods of detecting and processing of signals with low signal-to-noise ratio (SNR). Purpose and tasks of research Purpose of research – boost of probability of ultrasonic NDT methods by using methods of statistic phase measuring for processing of informative signals. During research were solved following tasks: To develop basis of information technology of processing signals of ultrasonic NDT, which include method, algorithm and program software of phase ultrasonic NDT. To justify the use of circle statistics for detection and processing NDT signals with low SNR and absence of a priori signal frequency information. To investigate impact of window function aperture on probability of signal detection. To develop method of ultrasonic NDT signals with low SNR and absence of a priori signal frequency information. To analyze probability of ultrasonic NDT signals detection by results of circle statistics analysis. Object of research – process of ultrasonic non-destructive testing Subject of research – method of ultrasonic NDT signals detection with low SNR and absence of a priori signal information. Methods of research is based on using of theoretic basics of ultrasonic non-destructive testing; digital signal processing methods; modeling of generating, spreading, receiving and processing of ultrasonic NDT signals via MatLab environment. Scientific novelty of research: For the first time suggested phase ultrasonic NDT method, which is based on statistical analysis of signal phase characteristics and allow boost of probability of signal detection with low SNR and absence of a priori information about signal frequency. Substantiated use of phase difference of signal and noise processing, which provides efficiency with lower SNR values. For the first time suggested to chose defect level in result of analysis of circle dispersion, received from phase characteristics of signals, which allows to boost reliability of detecting of defect signals. Practical value dissertation results: Completed modeling of process of generating, processing and detecting signals of ultrasonic NDT via statistic phase measuring methods with limited signal information. Suggested method of signal processing allow to boost reliability of ultrasonic NDT, what was confirmed with theoretical and model research. Suggested calculation algorithm for adaptive defect level depending on evaluations of expected value and dispersion of true and false hypothesis with main purpose of maximizing of reliability of right hypothesis choosing. Formed recommendations for signal processing process parameters, such as amplification coefficient and window function aperture, which allow to maximize ultrasonic NDT signal detection with absence of a priori information about signal frequency. Approbation of dissertation results Main ideas and results of research were reported on following conferences: scientific and technical conference “Modern devices, materials and technologies for non-destructive testing and technical diagnostics in machine-building and oil and gas equipment” (Ivano-Frankivsk city, 2017); international scientific and technical conference “Instrument making-2017” (Minsk city, republic of Belarus, 2017); Scientific and technical conference of students, aspirants and young scientists “Look into future of instrument making” (Kyiv city, 2018); international scientific conference “Measurements, control and diagnostics of technical systems” (Vinnitsia city, 2017). Publications On the topic of research were published 7 scientific works, of which: 3 in professional editions of Ukraine, 1 patent of Ukraine and 3 theses in collections of conferences materials.uk
dc.description.abstractukАктуальність теми Поява нових матеріалів, призначених для збільшення міцності та надійності виробів за зменшених матеріальних витрат обумовлює необхідність удосконалення існуючих та розроблення нових методів і засобів їх неруйнівного контролю. Зокрема, одним з таких методів є метод TOFD. Отримані в результаті дифракції сигнали характеризуються малою амплітудою, що вимагає застосування спеціальних методів їх виявлення та аналізу. Нові матеріали, наприклад композитні, мають специфічні характеристики, до яких відноситься велике загасання звуку в матеріалі. Розроблення ефективних методів та засобів їх контролю також вимагає застосування удосконалених методів виявлення та аналізу сигналів за низького відношення сигнал/шум. Мета і задачі дослідження Мета дослідження – підвищення вірогідності результатів ультразвукової дефектоскопії шляхом використання методів статистичної фазометрії для опрацювання інформативних сигналів. В ході дослідження було розв’язано наступні задачі: Розробити основу інформаційної технології опрацювання сигналів ультразвукової дефектоскопії, яка включає метод, алгоритм і програмне забезпечення фазової ультразвукової дефектоскопії. Обгрунтувати використання кругових статистик для виявлення сигналів дефектоскопії за низького відношення сигнал/шум та відсутності апріорної інформації про частоту сигналу-носія зондуючих імпульсів. Дослідити вплив апертури віконної функції на вірогідність виявлення сигналів УЗК. Розробити метод виявлення сигналів УНК за низького відношення сигнал/шум та за відсутності апріорної інформації про сигнал-носій. Проаналізувати вірогідність виявлення сигналів ультразвукової дефектоскопії за результатами аналізу кругових статистик. Об’єкт дослідження – процес ультразвукового неруйнівного контролю. Предмет дослідження - метод виявлення сигналів ультразвукового неруйнівного контролю за низького відношення сигнал/шум і відсутності апріорної інформації про сигнал. Методи дослідження базуються на використанні теоретичних основ ультразвукового неруйнівного контролю; методів цифрової обробки сигналів; моделюванні процесів формування, поширення, прийому та подальшої обробки сигналів ультразвукового неруйнівного контролю в середовищі MatLab. Наукова новизна одержаних результатів: Вперше запропоновано метод фазової ультразвукової дефектоскопії, який грунтується на статистичному аналізі фазових характеристик сигналів і дозволяє підвищити вірогідність виявлення дефектів за низького відношення сигнал/шум і відсутності апріорної інформації про частоту сигналу-носія. Обгрунтовано використання вагової обробки різниці фазових характеристик сигналу і шуму, що забезпечує працездатність за менших відношень сигнал/шум. Вперше запропоновано вибирати поріг прийняття рішення про наявність сигналів від дефектів за результатами аналізу вибіркової кругової дисперсії, отриманої за фазовими характеристиками сигналів, що дозволяє підвищити вірогідність виявлення сигналів від дефекту. Практичне значення результатів дисертації: Виконано комп’ютерне моделювання процесу формування, обробки та виявлення сигналів ультразвукового неруйнівного контролю методами статистичної фазометрії за обмеженої інформації про модель сигналу. Запропонований метод обробки сигналів дозволяє підвищити вірогідність результатів ультразвукового неруйнівного контролю, що підтверджено теоретичними і модельними дослідженнями; Запропоновано алгоритм розрахунку адаптивного порогу в залежності від оцінок математичного сподівання та дисперсії вірної і хибної гіпотез з метою максимізації вірогідності прийняття вірної гіпотези. Сформовано рекомендації щодо підбору параметрів режимів процесу опрацювання сигналів УНК, а саме коефіцієнту підсилення та апертури віконної функції, що дозволяє максимізувати вірогідність виявлення сигналів УНК за відсутності апріорної інформації про частоту сигналу-носія. Апробація результатів дисертації Основні положення та результати роботи доповідались на наступних конференціях: науково-технічна конференція «Сучасні прилади, матеріали і технології для неруйнівного контролю і технічної діагностики машинобудівного і нафтогазопромислового обладнання» (м. Івано-франківськ 2017 р.); Міжнародна науково-технічна конференція «ПРИБОРОСТРОЕНИЕ-2017» (м. Мінськ, Республіка Білорусь, 2017 р.); Науково-практична конференція студентів, аспірантів та молодих вчених «Погляд у майбутнє приладобудування» (м. Київ, 2018 р.); міжнародна наукова конференція «Вимірювання, контроль та діагностика в технічних системах» (м. Вінниця, 2017 р.). Публікації За темою дисертаційних досліджень було опубліковано 7 наукових праць, з яких: 3 у фахових виданнях України, 1 патент України та 3 тези доповідей у збірниках матеріалів конференцій.uk
dc.format.page108 с.uk
dc.identifier.citationРедька, М. О. Розроблення інформаційної технології ультразвукової дефектоскопії з підвищеною вірогідністю контролю : магістерська дис.: 151 Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології / Редька Михайло Олександрович. – Київ, 2018. – 108 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/23005
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectУльтразвуковий неруйнівний контрольuk
dc.subjectфазові методи обробки сигналівuk
dc.subjectметоди статистичної фазометріїuk
dc.subjectвіконна обробка сигналівuk
dc.subjectвагова обробкаuk
dc.subjectultrasonic non - destruct ive testinguk
dc.subjectphase methods of signal processinguk
dc.subjectmethods of statistic phase measurementuk
dc.subjectwindow signal processinguk
dc.subject.udc621uk
dc.titleРозроблення інформаційної технології ультразвукової дефектоскопії з підвищеною вірогідністю контролюuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Redka_magistr.pdf
Розмір:
2.57 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (АСНК)
Магістерські роботи