小波包变换在金属磁记忆信号处理中的应用研究

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1、小波包变换在金属磁记忆信号处理中的应用研究123文章编号：1006—1355(2010)03-0123-03小波包变换在金属磁记忆信号处理中的应用研究张西勇，张永祥，明廷涛(海军工程大学，武汉430033)摘要：金属磁记忆技术是对金属部件进行早期损伤检测行之有效的方法．针对磁记忆信号中存在干扰磁场，不利于应力集中区特征信号的识别的问题，运用小波包分解重构的滤波方法。小波包将信号分解到各个不同的频段，截取感兴趣的频段，再重构信号，达到降低干扰信号的目的。仿真分析验证了该方法的可行性。通过对实测磁记忆信号进行小波包分解重构，使得应力集中区的特征更易识别，取得了较

2、好的效果，降低了误判的几率。关键词：振动与波；金属磁记忆；小波包；滤波中图分类号：TG115．28文献标识码：AD0I编码：10．3969／j．issn．1006—1355．2010．03．032ApplicationofWaveletPacketTransforminMetalMagneticMemorySignalProcessingZHANGXi一，ZHANG一xiang，MING一tao(NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：Themetalmagneticmemorytech

3、niqueisveryeffectiveinearlydamagedetectionformet—alpans．However，informationofdisturbingmagneticfieldsalsoexistsinthemagneticmemorysignalsSOthatthecharacteristicsignalsinthestressconcentrationareacannotberecognizedeasily．Thispaperputsforwardanewfilteringmethodbasedonwaveletpacketdec

4、ompositionandreconstruction．Waveletpacketdecomposessignalsaccordingtodifferentfrequencyranges．Thegoaltofilterthedisturbingsignalscanbeachievedthroughinterceptingtheinterestedfrequencyrangesandreconstructingsignals．Simula—tionanalysisverifiesthefeasibilityofthismethod．Then，thismetho

5、disusedtodecomposeandrecon—structactualmagneticmemorysignalsandapreferableeffectisgained．Itmakesthesignalcharactersinstressconcentrationareamoreclearanddepressestheprobabilityofdamagemisjudgment．Keywords：vibrationandwave；metalmagneticmemory；waveletpacket；filtering无损检测领域通常采用超声、磁粉、涡流

6、、射磁记忆信号的特征，但很少有从信号处理的角度分线、漏磁等方法检测设备存在的缺陷，具有较高的析的。由于金属磁记忆信号属非平稳信号，很容易检出率，但是对设备萌生阶段的裂纹无能为力。俄受背景磁场干扰，以小波包分解，再重构的方法进罗斯学者DoubovA教授提出的金属磁记忆技术是行滤波，然后提取特征参量，使得应力集中区的特对金属部件进行早期损伤检测行之有效的方法，它征参量更明显，便于应力集中区的识别。通过实验具有不须对部件进行预处理、检测快速准确等优验证了方法的可行性。点，在机械、航空、铁路、石化等领域具有广阔的应1磁记忆检测原理用前景。目前众多文献已从实验、应用方

7、面来研究金属磁记忆法的基本原理是处于地磁场环境收稿日期：2009—06—25；修改日期：2009—7—17下的金属设备，在应力集中区产生不可逆漏磁场，基金项目：国防预研基金这一漏磁场可以反应应力集中的状况。铁磁学的作者简介：张西勇，男，(1978一)，湖北武汉人，海军工程大学轮机工基本理论可较好地解释漏磁场产生的原因¨，4J。程专业博士生。由于金属组织的不均匀，外应力作用下金属内会产E-mail：xiyong203@163．corn2010年6月噪声与振动控制第3期生很高的应力能。在位错聚积处磁畴畴壁发生不『()=∑hkWn(2t一可逆重新取向排列，以增加磁

8、弹性能的形式抵消应{(2，力能的增加，使总的自由能趋