Слесарев Дмитрий Александрович Развитие магнитного метода неразрушающего контроля за счет автоматизации обработки данных и оптимизации алгоритмов обнаружения дефектов

summary

Во введении приведено обоснование актуальности темы диссертации, сформулированы цель работы и задачи исследования, отражена научная новизна, изложены сведения об апробации, показана практическая значимость работы.
В первой главе проведен обзор современного состояния магнитной дефектоскопии, рассмотрены типовые объекты, контролируемые методом магнитных полей рассеяния, описаны задачи и методы автоматизации обработки результатов дефектоскопии, сформулирована цель исследования.
История применения магнитных методов неразрушающего контроля насчитывает уже более ста лет, и важный вклад в их развитие внесли российские ученые и изобретатели. В развитии теоретических основ магнитного контроля важную роль сыграли такие отечественные ученые как М.Н. Михеев, Р.И. Янус, В.К. Аркадьев, в частности, впервые была сформулирована аналитическая модель дефекта сплошности материала в магнитном поле, было исследовано влияние напряжённости приложенного магнитного поля на выявляемость дефектов. Активно разработкой и внедрением магнитных методов контроля занимались и зарубежные инженеры и учёные, в частности, немецкий инженер А. Отто в начале 30-ых годов создал электромагнитную установку для контроля шахтных стальных канатов, в конце 30-ых Ф. Ферстер разработал флюкс-магнетометр и применил его для определения магнитных свойств материалов. Интенсивный толчок в распространении магнитных методов контроля был придан теоретической разработкой методов моделирования магнитного поля в области дефектов и решения обратной задачи — восстановление параметров дефектов объекта контроля на основе распределения поля в области над дефектом. В этом важную роль сыграли такие ученые, как Ф. Ферстер, Н.Н. Зацепин, В.Е.Щербини, В.Ф. Мужицкий, Р.В. Загидулин, В.П. Лунин.
Коллектив НИИ Интроскопии, в том числе П.К. Ощепков, В.В. Клюев, Л.А. Хватов, положил основы промышленного применения автоматических магнитных дефектоскопических установок. Существенный вклад в развитие магнитных методов контроля внесли также сотрудники кафедры электротехники и интроскопии МЭИ, в частности, В.Г. Сергеев, В.В. Сухоруков, В.П. Лунин.
По мере повышения требований к результатам неразрушающего контроля увеличивается степень автоматизации обработки диагностических данных, которая охватывает этапы: обнаружения дефектов, оценки параметров
дефектов, подготовки отчетных материалов. Автоматизация обработки данных позволяет:
1. Значительно сократить время обработки и, соответственно, затраты;
2. Исключить влияние субъективных ошибок, особенно частых при обработке больших объемов однотипных данных;
3. Обеспечить повторяемость и воспроизводимость результатов обработки.
Эффективность автоматизированной обработки диагностических данных в значительной степени зависит от построения схемы процесса обработки данных конкретного объекта контроля в целом, учета специфики применяемого метода контроля, и построения алгоритмов обнаружения и оценки параметров дефектов в частности. Однако задача построения информационных систем автоматизированной обработки данных магнитной дефектоскопии оставалась до настоящего времени недостаточно проработанной, отсутствовала общая теория построения оптимальных алгоритмов обнаружения дефектов, которая учитывала бы особенности свойств помехи для разных объектов контроля. Построение эффективной системы обработки данных, особенно в свете требований стандартов управления качеством ИСО 9001, возможно только при рассмотрении процесса дефектоскопического обследования объекта в целом, и оптимальной реализации элементов этого процесса в комплексном программном обеспечении.
Вторая глава посвящена разработке методологии проектирования информационной системы (ИС) обеспечения дефектоскопического обследования. Потребность в такой методологии обусловлена тем, что, как показывает современная практика разработки программных продуктов, использование стандартных решений, позволяет сократить время разработки, повысить надежность программного обеспечения и одновременно добиться упрощения его дальнейшего сопровождения. Для описания модели ИС обработки и анализа данных НК используется методология, соответствующая семейству методик IDEF . В качестве примера рассматривается ИС для автоматизации дефектоскопического обследования резинотросовых лент (РТЛ). На рис. 1 показана приведена диаграмма самого общего уровня для обследования РТЛ как информационного процесса.