Измерение времени прихода ультразвукового импульса методом построения модели сигнала для определения скорости его распространения
- Авторы: Базулин Е.Г.1, Крылович А.А.2
-
Учреждения:
- ООО «Научно-производственный центр «ЭХО+»
- Московский Энергетический Институт (Национальный исследовательский университет)
- Выпуск: № 1 (2024)
- Страницы: 3-20
- Раздел: Акустические методы
- URL: https://journals.rcsi.science/0130-3082/article/view/255523
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0130308224010013
- ID: 255523
Цитировать
Аннотация
Рассмотрено несколько методов измерения времени прихода ультразвуковых импульсов. Предложен метод определения времени прихода импульса на основе построения модели сигнала с адаптивным словарем и поиска минимума целевой функции методом квантового роевого интеллекта. Приведены результаты численных и модельных экспериментов по измерению скорости распространения ультразвуковых волн в различных образцах. Показано, что предложенный метод определения времени прихода импульса более устойчив к искажению формы эхосигналов, возникающей из-за частотно-зависимого затухания в материале объекта контроля.
Полный текст
Об авторах
Е. Г. Базулин
ООО «Научно-производственный центр «ЭХО+»
Автор, ответственный за переписку.
Email: bazulin@echoplus.ru
Россия, 123458, Москва, ул. Твардовского, 8, Технопарк «Строгино»
А. А. Крылович
Московский Энергетический Институт (Национальный исследовательский университет)
Email: bazulin@echoplus.ru
Россия, 111250, Москва, Красноказарменная ул., 14
Список литературы
- Гук В.И., Наконечная О.А. Алгоритмы численного определения временных характеристик сигналов акустической эмиссии // Восточноевропейский университет экономики и менеджмента. Черкассы. 2012. № 6. С. 73—87.
- Иванов Е.С., Пярсинен А.Т., Шагиев Н.М. Способ измерения интервалов времени между двумя импульсными сигналами (патент) / Пат. SU 429409. Заявка 1753530/18-10 от 29.02.1972. Опубл. 25.05.1972. 4 с.
- Муравьев В.В., Злобин Д.В., Земсков Т.И., Безрученков Г.В., Сяктерева В.В. Реализация импульсного метода определения скорости ультразвука с высокой точностью // Интеллектуальные системы в производстве. 2021. Т. 19. № 2. С. 13—19. doi: 10.22213/2410-9304-2021-2-13-19
- Солдатов А.В., Иванов Н.Г. Оценка частоты сети в цифровых системах РЗА по переходу через нуль: характеристики точности // Релейная защита и автоматизация. 2021. № 4. 2013. С. 22—25.
- Солдатов А.И., Шестаков А.В., Пономарев С.В. Применение методов огибающих второго и третьего порядков для определения временного положения эхо-импульса // Известия Томского политехнического университета. 2010. Т. 317. № 2. С. 63—66.
- Дядюнов А.Н., Чарикова Д.М. Обработка информации в импульсно фазовой радионавигационной системе // Научный вестник МГТУ ГА. 2011. № 164. С. 24—32.
- Бычкова И.Ю., Бычков А.В., Славутский Л.А. Алгоритм корреляционной обработки сигналов при двухлучевом распространении ультразвука // Вестник Чувашского университета. 2017. № 1. С. 218—224.
- Марапов Д. Методы статистики. 2013. Информационный портал. URL: https://medstatistic.ru/methods/methods.html/ (дата обращения 12.10.2023).
- Кибзун А.И. Задачи стохастического программирования с вероятностными критериями. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 774 c.
- Орлов А.И. Двухвыборочный критерий Вилкоксона – анализ двух мифов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2014. № 104 (10). С. 1—21.
- Гублер Е.В., Генкин А.А. Применение непараметрических критериев статистики в медико-биологических исследованиях. Л.: Медицина, 1973. 144 с.
- Никулин М.С. О критерии хи-квадрат для непрерывных распределений // Теория вероятностей и ее применение. 1973. Т. 18. № 3. С. 559—568.
- Чибисов Д.М. Лекции по асимптотической теории ранговых критериев. М.: МИАН, 2009. Вып. 14. 176 с.
- Бурда Е.А., Богомолов Д.Е., Науменко А.П. Энтропийный подход при фильтрации сигналов акустической эмиссии // Контроль. Диагностика. 2023. Т. 26. № 1. С. 9—14.
- Леонидов В.В. Учебно-методический комплект по дисциплине «Цифровая обработка сигналов». 2019. URL: https://leonidov.su/wp-content/uploads/2020/03/FFT-Lecture-V.V.-Leonidov.pdf (дата обращения 12.10.2023).
- Hu Hongwei, Tian Jia, Zeng Huijie, Yu Xiaofeng, Wang Xianghong. Ultrasonic Characterization Metod of Carbon Nanotubes Orientation Using Sparse Representation // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2022. V. 58. No. 2. P. 96—107. [Ху Хунвэй, Тиан Цзя, Цзэн Хуицзе, Юй Сяофэн, Ван Сянхун. Ультразвуковой метод определения ориентации углеродных нанотрубок при использовании разреженного представления // Дефектоскопия. № 2. 2022. С. 28—40.]
- Mallat S.G., Zhang Z. Matching Pursuits with Time-Frequency Dictionaries // IEEE Transactions on Signal Processing. № 12. 1993. P. 3397—3415.
- Рабинович Е.В. Методы и средства обработки сигналов / Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. 144 с.
- Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы / 3-е изд. М.: «Высшая школа», 2000. 462 с.
- Болотникова О.В., Тарасов Д.В., Тарасов Р.В. Линейное программирование: симплекс-метод и двойственность / Учеб. пособие. Пенза : Изд-во ПГУ, 2015. 84 с.
- Матренин П.В., Гриф М.Г., Секаев В.Г. Методы стохастической оптимизации. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. 67 с.
- Xiao Fu, Wangsheng Liu, Bin Zhang, Hua Deng. Quantum Behaved Particle Swarm Optimization with Neighborhood Search for Numerical Optimization // Hindawi Publishing Corporation Mathematical Problems in Engineering. V. 2013. Article ID 469723. 10 p.
- Каталог ультразвуковых толщиномеров Karl Deutsch: URL: https://karldeutsch.ru/product-category/толщиномеры-ультразвуковые/ (дата обращения 12.10.2023).
- Каталог ультразвуковых толщиномеров, выпускаемых в НПК «АКС». URL: https://acsys.nt-rt.ru/catalog/tolshhinomery (дата обращения 12.10.2023).
- Микрометр МКЦ-25 0,001 ЧИЗ. URL: https://www.microntools.ru/p/fe/8f/67f4a1306f33a6422654cce6c656/Описание%20типа.pdf (дата обращения 12.10.2023).
- Кварцевый генератор ECX-53B-DU. URL: https://ecsxtal.com/products/crystals/surface-mount-crystals/ecx-53b-du/ (дата обращения 14.09.2023).
- Гитис М.Б., Химунин А.С. О дифракционных эффектах в ультразвуковых измерениях // Акустический журнал. 1968. Т. XIV. № 4. С. 489—513.
- Базылев П.В., Луговой В.А., Снытко С.Л., Андрианова Н.С., Рудаков В.К. Эталонная установка для комплексных измерений акустических параметров твердых сред // Измерительная техника. 2023. № 2. С. 55—62. DOI: https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2023-2-55—62
- Официальный сайт компании ИНКОТЕС. URL: http://www.encotes.ru/node/25 (дата обращения 12.10.2023).
- Кристенсен Р. Введение в теорию вязкоупругости. М.: Мир, 1974. 228 c.
- Максимов Ю.В., Легович Ю.С., Максимов Д.Ю. Моделирование демпферов из вязкоупругих материалов // Журнал технической физики. 2021. Т. 91. № 3. С. 388—394.
- Официальный сайт фирмы «ЭХО+». URL: https://echoplus.ru/ (дата обращения: 12.10.2023).
- Официальный сайт компании Karl Deutsch. URL: https://karldeutsch.ru/ (дата обращения 12.10.2023).
- Официальный сайт компании «АКС». URL: https://acsys.ru/ (дата обращения 12.10.2023).