[发明专利]基于支持向量机的焊接缺陷巨磁电阻涡流检测方法

摘要

本发明属于无损检测技术领域，涉及一种基于支持向量机的焊接缺陷巨磁电阻涡流检测方法，该方法选择良好焊缝，含气孔焊缝以及未焊透焊缝三个类型下的多个焊接样本作为训练样本，测量每个样本同一时刻下的四路巨磁电阻传感器输出信号，提取信号的峰峰值，方差和斜率变化作为特征量，共使用两个支持向量机模型，第一个支持向量机用来区分有缺陷样本和无缺陷样本，第二个支持向量机用来确认有缺陷样本的缺陷类型。在对待测试件进行检测时，首先提取其特征量，将特征量输入第一个支持向量机模型，若为良好焊缝则结束，否则认为有缺陷焊缝，输入至第二个支持向量机模型进行进一步的分类处理。本发明可以准确的对待测样本的缺陷类型进行识别及分类。

主权项

一种基于支持向量机的焊接缺陷巨磁电阻涡流检测方法，所采用的检测装置包括一个矩形线圈、交流激励电压产生电路、四个相同的巨磁电阻传感器、信号调理电路、数据采集模块、分析计算模块，其中，交流激励电压产生电路的输出连接到矩形线圈；四个巨磁电阻传感器排列成一条直线固定在矩形线圈的底部；巨磁电阻的敏感轴方向平行于矩形线圈的导线，使得矩形线圈产生的一次磁场方向垂直于巨磁电阻的敏感轴方向；矩形线圈的内部放置一块永磁铁，用于对磁场进行偏置；四个巨磁电阻的输出分别连接信号调理电路的不同的通道，信号调理电路用于对巨磁电阻的输出信号进行滤波及放大；经过调理后的信号经过数据采集模块输入到分析计算模块，分析计算模块用于解调检测到的四路通道信号的实部数据，并根据实部数据检测是否存在焊接缺陷，检测方法如下：（1）将焊缝种类分为良好焊缝、含气孔焊缝和未焊透焊缝样本，选择包括不同种类缺陷样本，分别进行检测，对采集的不同焊缝种类的样本的四输出通道数据，计算同一时刻下的四路信号相互之间的峰峰值、方差和斜率变化三个样本特征量；（2）选择n组具有良好焊缝的样本特征量，并选择n组包含各种缺陷焊缝的样本特征量，组成第一训练样本集，选择m组含气孔焊缝样本特征量和m组未焊透焊缝样本特征量作为第二类训练样集；（3）以第一训练样本集内的样本特征量为输入端，建立第一支持向量机模型，用于对样本有无缺陷进行识别和分类，其输出端为期望输出，其中良好样本的期望输出为1，有缺陷样本期望输出为‑1；（4）以第二训练样本集内的样本特征量为输入端，建立第二支持向量机模型，用来对有缺陷样本进行进一步识别，确认其缺陷类型，输出为期望输出，含气孔样本的期望输出为1，未焊透样本期望输出为‑1；（5）在对待测焊缝样本的检测过程中，测量待测样本四路输出信号，并获取峰峰值，方差和斜率变化特征量；（6）将待测焊缝样本的峰峰值、方差和斜率变化特征量输入训练好的第一支持向量机模型，若为良好焊缝则输出为1并结束，若输出为‑1则认为是缺陷的焊缝样本；（7）将有缺陷的焊缝样本的特征量输入至第二支持向量机模型进行进一步的分类处理，若输出为1则为含气孔焊缝，输出‑1为未焊透焊缝。