автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка и исследование методов и средств идентификации и контроля металлической ленты системы загрузки реактора

На правах рукописи

Томаков Максим Владимирович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИДЕНТИФИКАЦИИ И КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЛЕНТЫ СИСТЕМЫ ЗАГРУЗКИ РЕАКТОРА

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж 2004

Работа выполнена в Курском государственном техническом университете

Научный руководитель:

доктор технических наук» профессор Кореневский Николай Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Дрейзин Валерий Элизарович

кандидат технических наук Матусов Константин Николаевич

Ведущая организация: Орловский государственный технический

университет

Защита диссертации состоится 15 октября 2004 года в_в

конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.03 при Воронежском государственном техническом университете по адресу: 394026, Воронеж, Московский проспект, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан_2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Родионов О. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема обеспечения надежности и безопасности энергетического оборудования атомных электростанций (АЭС) является одной из важнейших. В технологическом процессе производства электроэнергии на АЭС загрузка тепловыделяющих элементов обеспечивается системой управления загрузкой, составной частью которой является подъемный механизм, в котором используется металлическая немагнитная лента. В результате ее эксплуатации в ней появляются дефекты в виде поперечных трещин, дислоцируемых в основном на ее краях, что может привести к обрыву ленты и, как следствие, к большим материальным потерям и даже к чрезвычайным ситуациям.

Поэтому для обеспечения безопасности технологического процесса загрузки используют мониторинг технического состояния ленты как при профилактических мероприятиях, так и в процессе эксплуатации, что вызывает необходимость в анализе и хранении больших объемов данных. При этом в качестве первичных преобразователей чаще всего используются матричные вихретоко-вые преобразователи.

В процессе мониторинга сигналов вихретокового преобразователя от протяженных объектов возникает противоречие между физическими возможностями оператора и объемом массивов данных, поступающих на анализ. Это противоречие может быть разрешено либо посредством ретроспективного анализа, что снижает оперативность принятия решения и в ряде случаев может быть недопустимо, либо путем структурирования задачи анализа на основе хорошо разработанных методов обработки сигналов, стандартных аппаратных средств и стандартного инструментария информационных технологий. Так как большинство сигналов, получаемых при мониторинге, являются сильно зашум-ленными, то возникает необходимость в использовании различных методов фильтрации, что требует априорных сведений о сигнале.

Для успешной классификации и идентификации таких сигналов необходима их адекватная модель. При этом процесс моделирования сигналов в металлической ленте требует решения обратной задачи электродинамики, что связано с большими теоретическими и вычислительными трудностями, которые могут быть преодолены путем объединения опыта, накопленного в ходе аналитических и экспериментальных исследований вихретоковых сигналов, и возможностями современных информационных технологий.

Отсутствие математических, алгоритмических и технических решений, которые бы позволили интегрировать накопленный опыт исследования топологи вихревых токов в проводящих объектах при использовании современных информационных технологий, определяет актуальность темы диссертационного исследования.

Работа выполнена в соответствии с договором на создание научно-технической ПРОДУКЦИИ "РАЗРАБОТКА системы автоматизированного контроля СУЗ» между Курским государственным техническим университетом и Курской атомной электростанцией.

Цель работы. Разработка моделей, методов и средств для идентификации технического состояния металлической ленты загрузочного устройства на основе вихретоковых методов неразрушающего контроля с использованием матричных вихретоковых преобразователей и спектрального анализа сигналов, обеспечивающих повышение надежности технологического процесса загрузки тепловыделяющих элементов в канал реактора.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ методов, алгоритмов и устройств классификации и идентификации сигналов, получаемых от накладных вихретоковых преобразователей в процессе мониторинга протяженных объектов;

- разработать и исследовать математические модели для заданной топологии вихревых токов, связывающие характеристики неоднородности электропроводности объекта контроля с измеряемыми параметрами на выходе вихре-токового преобразователя;

- создать метод трансформации пространства изображения дефектов в металлической ленте;

- предложить способ принятия решений при контроле и диагностике металлической ленты системы управления загрузкой;

- спроектировать и исследовать комплекс средств сбора, передачи и обработки данных, используемый в системе принятия решений для диагностики технического состояния ленты системы управления загрузкой;

- провести экспериментальные исследования разработанных моделей в технических системах принятия решений при идентификации технического состояния ленты системы управления загрузкой.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались: теория электромагнитного поля и методы вихретокового неразрушающе-го контроля, теория математического моделирования, теория распознавания образов и обработки изображений, теория вероятностей и математической статистики, теория ортогональных преобразований в гильбертовом пространстве.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

- трехмерная модель взаимодействия вихретокового преобразователя с металлической немагнитной лентой, отличающаяся представлением объекта контроля в виде суперпозиции концентрических и коаксиальных колец и позволяющая вести расчет вносимых напряжений вихретокового преобразователя посредством решения системы линейных алгебраических уравнений;

- трехмерная модель взаимодействия вихретокового преобразователя с дефектом в виде поперечной трещины в немагнитной металлической ленте, отличающаяся представлением объекта контроля в виде двух групп эксцентрических и коаксиальных колец, позволяющая на основе решения системы алгебраических уравнений построить итерационные алгоритмы идентификации дефектов для автоматизированной системы контроля состояния металлической ленты системы управления загрузкой;

- способ идентификации дефектов на краях металлической ленты в пространственной и частотной областях, отличающийся тем, что массив отсчетов, получаемый от матричного вихретокового преобразователя, дооопределяется до массива, соответствующего двумерному частотному преобразованию одномерного квазипериодического сигнала, позволяющий использовать линейную фильтрацию в одномерном пространстве при идентификации двумерного сигнала;

- метод идентификации дефектов в металлической ленте системы управления загрузкой, основанный на анализе сигналов вихретоковых преобразователей, отличающийся последовательной трансформацией признаковых пространств и фильтрацией сигналов в этих пространствах адаптивными фильтрами, позволяющий построить итерационный процесс восстановления изображений дефектов, основанный на определении невязки между реальным сигналом и его моделью;

- устройство для идентификации дефектов на краю металлической немагнитной ленты посредством вихретоковых методов контроля, отличающееся использованием многоэлементного вихретокового преобразователя с перестраиваемой структурой, позволяющее повысить соотношение сигнал/шум для дефектов на краях ленты, дислоцированных в поперечном направлении, в среднем в пять раз.

Практическое значение полученных результатов. В результате проведенных исследований разработан программно-аппаратный комплекс контроля технического состояния металлической ленты системы управления загрузкой тепловыделяющих элементов реактора, основанный на формировании доступных для анализа человеком-оператором двумерных изображений, визуализирующих физическое поле контролируемого объекта, и позволяющий посредством использования интерактивного режима обработки визуальной информации повысить безопасность эксплуатации энергетического оборудования электростанций, а также оперативность контроля технического состояния металлической ленты.

Достоверность полученных результатов обеспечена теоретическими и экспериментальными доказательствами выдвинутых утверждений, программной реализацией разработанных методов и математических моделей и апробацией их на контрольных сигналах, сравнительным анализом результатов, полученных новыми и традиционными методами, лабораторными испытаниями и практическими результатами, а также экспертизой предложенных в работе научно-технических решений Роспатентом.

Реализация научно-технических результатов. Разработанные методы, модели и алгоритмы составили основу построения автоматизированной системы контроля технического состояния ленты 08Х19Н10Т. Эксплуатация системы позволяет повысить надежность и безопасность эксплуатации технологического оборудования электростанций, а также оперативность контроля технического состояния металлической ленты.

Результаты работ внедрены в Курчатовском монтажном управлении «Центроэнергомонтаж» и в учебном процессе Курского государственного технического университета в курсах «Измерительные преобразователи и электроды» и «Методы обработки сигналов и данных».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на 1-й Международной научно-технической конференции «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации», Курск, 2003; на 1-й Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность - многоуровневый аспект: превентивные меры и методы», Пенза, 2003; на Междисциплинарной конференции с международным участием «Новые биокибернетические и телемедицинские технологии 21 века для диагностики и лечения заболеваний человека» («НБИТТ-21»), Петрозаводск, 2003; Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении», МГТУ им. Н.Э. Баумана; 2003; на X Российской научно-технической конференции «Материалы и упрочняющие технологии-2003», Курск, 2003; на Международной научно-практической конференции «Измерение, контроль, информатизация», Барнаул, 2004; на Международной молодежной научной конференции «XXX Гагарин-ские чтения», «МАТИ» - РГТУ им. К.Э.Циолковского, 2004.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Личный вклад автора. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично автором предложена модель распределения вихревых токов в металлической ленте в виде конечных элементов, имеющих форму колец [1], лично автором предложена модель вихревых токов в неизотропном материале [2], лично автором предложен алгоритм оптимизации параметров вихретокового преобразователя, предназначенного для дефектоскопии немагнитной металлической ленты [5], лично автором предложена конструкция катушек индуктивности и блока коммутаторов [8].

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка, включающего 103 наименования. Объем диссертации - 119 страниц машинописного текста, 42 рисунка и 1 таблица.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении к диссертации обосновывается актуальность темы, определяются цели и задачи исследования, определяется научная новизна и практическая значимость работы. Кратко излагается содержание глав диссертации.

В первой главе исследуется современное состояние вопроса идентификации технического состояния объектов энергооборудования электростанций. Показана актуальность изучения проблемы мониторинга состояния металлической ленты посредством матричных вихретоковых преобразователей. Проанализированы конструкции этих преобразователей и характер сигналоз, генсри-

руемых в них при наличии и отсутствии дефектов в объекте контроля в виде металлической немагнитной ленты, и показано, что эти сигналы следует отнести к классу квазипериодических. Рассмотрены методы анализа и визуализации таких сигналов и показано, что спектральные методы анализа предпочтительны, и среди них наиболее подходящим для анализа этих сигналов является метод двумерных частотных плоскостей.

В заключение первой главы определяется цель и задачи исследований.

Во второй главе рассматриваются вопросы моделирования взаимодействия вихретоковых преобразователей с объектом контроля в виде тонкой немагнитной металлической ленты. В работе предложена модель распределения вихревых токов в тонкой металлической немагнитной ленте для накладного вихре-токового преобразователя в виде кольцевых конечных элементов. Продольно-вертикальный разрез ленты для такой модели показан на рис. 1. Так как система имеет радиальную симметрию, то при достаточно малых размерах обмотки возбуждения вихретокового преобразователя продольно-вертикальный разрез идентичен поперечно-вертикальному.

Рис. 1. Выделение I, 3 - кольца в ОК (продольно-вертикальный разрез): параметры определяют число конечных элементов в модели

(соответственно число слоев и число колец в слое) и ее точность

Модель, соответствующая топологии вихревых токов (см. рис. 1), описывается системой линейных алгебраических уравнений (1), составленных согласно второму закону Кирхгофа.

Наличие в ленте трещины вызывает изменение топологии вихревых токов в ней. При этом модель дефекта в ленте представлена в виде двух систем эксцентрических и коаксиальных колец, которые на рис. 2 обозначены цифрами 2 и 3. На рис. 2 объект контроля представлен тремя слоями, причем в каждом слое кольца эксцентричные, а каждое кольцо в слое имеет по одному коаксиальному кольцу в других слоях.

Рис. 2. Моделирование трещины в ленте посредством двух систем эксцентрических

и коаксиальных токовых контуров: 1 - обмотка возбуждения; 2 - первая система эксцентрических и коаксиальных контуров; 3 - вторая система эксцентрических и коаксиальных контуров; 4 -трещина; 5 - первый слой; 6 - второй слой; 7 - третий слой

1* слой

О=/„ -(г, о -Мом +£/„ +¿2/,,

¡•1 («2 >1 / __» __N в N

0=МГ2 +л/-1 •©•¿,)+лМ •©•(/„+£/„ •Мц.п+ЕЕЛ»

н >2

/-2

У-1

о ЛГ

ЕЕ

1=2 /-1

q слои

О= /„ • (л + лРГ• А)+ • ш• (/, -А/0.„ + £ /„ ■ + ££1, ■ Л/,„)

>2 1-1

о=/,3 .(г2-А-/«,,+ееа.

я

1-1 у-1

/ V __АМ <г V

0 = /,„ • (г, + ^м • о • /.,)+ л/-1 • Й) • (/, • А/0 + X 4 •+ Е Е ^ • ■^ м*)

у-1 1.1

С слой

о=1Ы • (л + ¿л • 0 - ц)+ • 0 • (/, ■ м9М + £■ 4, • л/оу-С1 + X X • -А/, )

/"2 »1

О = /„ \гг + л/Л.® ■£,)+ •(/, -^0.01 + 1-4, + II-/, -М,.^)

О-/« -(г* + +1-4 -А/^ +11-/, -л/,,.™).

-I )-\

,(1)

где в - число плоскопараллельных слоев, на которые разбит ОК; //-число колец, которые выделены в слое.

кг =

т\

4-Л.-Д, •/

.К--.Е), , Л = й=Л„.

Вносимая ЭДС в измерительной обмотке определяется как

С N

£»„ =-111умл,« •

(2)

Объект контроля в модели (1) представлен множеством слоев, толщина которых определяет точность модели. Трещина разбивает каждый слой на две полуплоскости: правую и левую. Токи в кольцах левой полуплоскости обозначены II , а токи в кольцах правой полуплоскости обозначены 12 . В каждом

слое введем систему эксцентрических колец. Их топология показана на рис. 3, на котором кольца изображены в виде прямоугольников. Обмотка возбуждения 1 передвигается относительно трещины 4, изменяя при этом топологию вихревых токов в ленте.

Анализируя рис. 3, делаем вывод, что статическая модель трещин пред-ставима в виде совместного решения двух систем линейных алгебраических уравнений, аналогичных (1). В каждом из которых появляются дополнительные члены, учитывающие влияние токов в левой полуплоскости на токи в правой, и наоборот.

В каждой системе уравнений (1) выделим три группы колец. Первая группа - это эксцентрические кольца, лежащие в одном слое (рис. 3,б). Вторая группа - это коаксиальные кольца, расположенные в разных слоях друг под другом. Каждое кольцо имеет 0-1 коаксиальных колец (по одному в каждом

слое). Третья группа - эксцентрические аксиальные кольца. Каждое кольцо индуктивно связано с 20К-1 кольцами.

Рис. 3. Топология вихревых тонэв в слое: а - общй ввд токовых колец 1-стедо&Щ(иво9бун№ниявшпс;2-то1(Ш>Б калвда левой тлуплоскосги; 3 - тоновыг колы® правой 1щугоюсноста;4-след травдны; б - модель топологии внутренних токовых колец для - левой тлупгюсиэсш

Взаимные индуктивности колец первой группы определялись на основе теоремы о четырех прямоугольниках. Взаимные индуктивности колец второй и третьей групп определялись на основе формул расчета взаимоиндуктивностей элементов с известной геометрией, приведенных в справочниках по расчету индуктивностей.

Учитывая, что предпоследний член в уравнениях системы (1) - это ЭДС, генерируемая в контуре за счет индуктивных связей контура с контурами, лежащими в том же самом слое, а последний его член - это ЭДС, генерируемая в контуре за счет индуктивных связей контура с контурами, лежащими в других слоях, для системы токов 11 И 12 можно записать две системы вида (1). Поскольку полученные системы не полны, так как не учитывают взаимоиндуктивные связи между токами в системах, то целесообразно модель взаимодействия дефекта в виде поперечной трещины в ленте и вихретокового преобразователя представить в виде блочной схемы линейных алгебраических уравнений (рис. 4), в которой две последние группы контуров объединить в одну.

Для первой системы токовых контуров для контура в слое уравнение, согласно второму закону Кирхгофа, запишется так:

Решая систему линейных уравнений, составленную на основе уравнений (3) и (4) при дискретных значениях X (0<х^\ Дх=Д1„ — Дх И, получаем ряд значений вносимой ЭДС, которые определяются по формуле, аналогичной (2).

Рис. 4. Елочная схема системы линейных уравнений, описывающих модель топологии вихревых токов согласно рис.3

Путем сравнения эволюции вносимой ЭДС, определенной согласно (2), можем получить оценку влияния модуляционных способностей дефекта и чувствительности накладного вихретокового преобразователя, что позволит оптимизировать его геометрические параметры и параметры возбуждающего тока, а также построить имитационные модели изображений дефектов и помех.

В третьей главе предложены технические и алгоритмические средства для классификации и идентификации неоднородностей в проводящих объектах. Основная проблема при контроле ленты связана с тем, что дефекты дислоцируются на ее краях. В то же время края ленты являются источниками помех, ЧТО обусловлено большими градиентами электромагнитного поля в их окрестности. Поэтому незначительные изменения зазора, ширины ленты или ее поперечного микросмещения являются генератором мощных помех. В связи с этим,

было предложено процесс идентификации дефектов проводить в два этапа. На первом этапе использовать высокочувствительное устройство, основанное на вихретоковых пребразователях дифференциального типа для обнаружения дефекта, а на втором этапе использовать матричные вихретоковые преобразователи (МВТП), элементы которых являются трансформаторными датчиками абсолютного типа.

Решение о наличие или отсутствия дефекта под матрицей МВТП принималось на основе анализа сигналов, получаемых с дифференциальных вихретоковых преобразователей посредством решающих правил продукционного типа.

На рис. 5,а показан пример сигнала, полученного с матричного вихрето-кового преобразователя поперечная, продольная координаты ленты).

а) б)

Рис. 5. Изображение сигнала преобразователя размерностью 32x32 элемента (а) и двумерная частотная плоскость одномерного квазипериодического сигнала (б)

Так как вероятность того, что дефекты присутствуют на обоих краях ленты, мала, то на рисунке представлено изображение только по одну сторону продольной оси ленты (нижняя полуплоскость). В литературе описан ряд способов, позволяющих отстроиться от таких помех, однако их уровень в рассматриваемом случае настолько высок, что необходимо разработать более надежные методы от их отстройки.

Для разработки таких методов был использован метод двумерных частотных плоскостей, предложенный на кафедре биомедицинской инженерии Курского государственного технического университета для анализа одномерных квазипериодических сигналов посредством их трансформации в двумерный сигнал. На показана каноническая двумерная частотная плоскость одномерного квазипериодического сигнала, описываемого уравнением:

У= вт^ХАоо+Ао1зт((о $ + Ао2з1п(со 20 +...+ Ао(п-1)Зт(соп.|1)) +

+ Бт^ 10(А| о+А115ш(о) 1О + Ап$т(со20 +...+ Ак„.1)5т(со „.,0) +

+ Бт^га.11)(А<т.,)о+А(т.,)|8т(ю 1О + А^^т^О +...

где е>| - вертикальные частоты двумерной частотной плоскости (быстрые волны), совпадающие с поперечной координатой ленты Х( на рис. 5,а; gj - горизонтальные частоты двумерной частотной плоскости (медленные волны), совпадающие с продольной координатой ленты Хг на рис. 5,а; п- число строк в матрице изображения частотной плоскости; т-число столбцов в матрице изображения частотной плоскости.

Сравнивая структуру исследуемого сигнала (рис. 5,а) и представление одномерного квазипериодического сигнала на двумерной частотной плоскости (рис. 5,б) можно показать, что дефекты и их дислокация на поверхности ленты описываются в одномерном пространстве уравнениями вида уравнения (5). Это означает, что наблюдаемый сигнал (рис. 5,а) может рассматриваться как двумерная частотная плоскость некоторого эквивалентного одномерного сигнала типа (5). В работе показано, что для получения устойчивых итерационных алгоритмов восстановления изображений дефектов необходимо перейти от фильтрации в пространстве исходного сигнала (рис.5,а) к его фильтрации в одномерном пространстве, полученном в результате определения сигнала типа (5), эквивалентного сигналу типа рис.5,5.

Для того чтобы идентифицировать изображение дефекта с двумерной частотной плоскостью некоторого эквивалентного одномерного сигнала, необходимо добавить нулевую строку к матрице отсчетов исходного сигнала, которая характеризует статистические характеристики несущих частот (быстрых волн со I, о 2,... со „я). Так как дефекты в ленте зарождаются на ее краях и распространяются перпендикулярно продольной оси ленты, то можно предположить, что множество коэффициентов характеризующих средние значения модулей амплитуд быстрых волн (несущих со Юг,... Ющ-О» имеет экспоненциальный закон распределения:

ЬгА;ехр(-си), (6)

где А- некоторый масштабный коэффициент, характеризующий глубину модуляции ¡-й «быстрой волны» «медленной волной» а- коэффициент затухания, характеризующий априорные, статистические данные о длине дефекта в ленте.

Преобразование, реализующее переход от двумерного реального сигнала к эквивалентному одномерному сигналу вида (5), включает следующие процедуры:

1) получение матрицы исходного сигнала вида рис, 5 а;

2) симметричное отображение матрицы, полученной в п.1, на правую полуплоскость;

3) синтез нулевой подстроки согласно (6);

4) дополнение матрицы, полученной в п.2, нулевой строкой, полученной в п.З;

5) симметричное отображение матрицы, полученной в п.4, на верхнюю полуплоскость (без нулевого столбца);

6) двумерное спектральное преобразование (Фурье, Хартли) матрицы, полученной в п.5;

7) развертка матрицы, полученной в п.6, по строкам.

Полученный одномерный сигнал может быть пропущен через гребенчатый фильтр, координаты гребенок которого определяются разностями со, и g, где Ш, — 1-Я модулируемая частоту,- .1-я модулирующая частота. Координаты, соответствующие частотам на рис. 5,б определяются на основе анализа

рис. 5,а в интерактивном режиме. Корректность выбора может быть проверена посредством сравнения отфильтрованного реального сигнала с сигналом, полученным на основании моделирования дефекта методами, разработанными во второй главе работы. При этом, как при моделировании, так и при фильтрации разработанным методом, используются одни и те же предположения о структуре и дислокации дефектов.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что в большинстве случаев фильтрация одномерного сигнала оказывается более эффективной, чем фильтрация двумерного сигнала типа рис. 5, и приводит к более быстрой сходимости итерационного процесса восстановления изображения дефекта. Перейти от двумерного сигнала, получаемого на выходе преобразователя, к одномерному сигналу целесообразно по той причине, что линейная фильтрация одномерного сигнала проще, чем локальная структурная фильтрация сигналов типа рис. 5,а то есть в определенных случаях глобальные свойства сигнала, отраженные в его одномерном представлении, оказываются более устойчивыми, чем его локальные свойства, отраженные в его представлении рис. 5,а.

В случае металлической ленты модель дефекта представляется в виде системы линейных алгебраических уравнений с комплексными коэффициентами типа (1), (3), (4). Трансформация размерности пространства сигналов позволяет ввести в модель статистические данные, например данные о вероятности появления дефекта в определенной координате объекта контроля и его протяженности. В конкретном случае это позволило определить соответствующие модулирующие частоты (горизонтальные координаты всплесков па рис. 5,б), которые соответствуют координатам дефекта на рис. 5,а.

Выполнив фильтрацию сигнала (5), можем получить двумерную частотную плоскость одномерного сигнала, обработанного посредством гребенчатых фильтров, и оценить эффективность используемой фильтрации по тому, насколько изменилась невязка между вновь полученным двумерным частотным преобразованием и реальным сигналом.

Таким образом, процесс восстановления изображения дефекта представляет собой итерационную процедуру, которая включает следующую последовательность этапов:

1) получение одномерного эквивалентного представления сигнала, снимаемого с вихретокового преобразователя (уравнения (5)), согласно вышеописанному алгоритму;

2) на основе анализа исходного изображения (изображения типа рис.5,а) определение предполагаемой поперечной координаты трещины или трещин (наиболее простым решением является определение функции частости превышения отсчетов фиксированного уровня по координате Хг в координатах

X,);

3) полосовая фильтрация сигнала, полученного в п.1, фильтром, имеющим параметры, выбранные в результате анализа, проведенного в п.2;

4) сегментация сигнала, полученного в п.З, и переход от векторного к его матричному представлению (сегментация ведется по самой низкой частоте в представлении (6)).

5) прямое двумерное частотное преобразование сигнала, полученного в п.4;

6) получение математической модели сигнала, параметры которой выбраны на основе анализа, проведенного в п.2;

7) сравнение изображения дефекта, полученного в п.5, с изображением, полученным в п. 6;

8) определение невязки и переход на п. 2, если невязка неудовлетворительна.

9) анализ восстановленного изображения дефекта и полученной модели.

Полученная модель сигнала позволяет реализовать алгоритмы его интерполяции, на основе которых могут быть построены алгоритмы повышенного разрешения.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований, проведенных с реальными дефектами и их моделями.

В качестве изображения дефекта без помех использовалось изображение, показанное на рис. 6 вверху, полученное посредством имитационного моделирования в пакете МаШсаё 2000. Нулевая строка синтезировалась согласно (6). Обратное преобразование этого сигнала показано в пижней части рис. 6. Исследования влияния ширины дефекта на вид одномерного эквивалентного сигнала показали, что увеличение ширины дефекта приводит к смещению спектра эквивалентного сигнала в сторону верхних частот, а также увеличению глубины модуляции «быстрых волн», что использовано нами при восстановлении дефектов.

Анализ изображений дефекта в ленте при наличии помех, ориентированных в горизонтальном направлении, показал, что в одномерном эквивалентном сигнале такого изображения появляются высокочастотные осцилляции, дислокация которых определяется дислокацией помех в исходном изображении. Для подавления этих помех использовались цифровые нерекурсивные фильтры нижних частот, порядок которых определялся апертурой высокочастотных осцилляции.

Появление информации в нулевом столбце исходного сигнала эквивалентно появлению инфранизких частот в одномерном эквивалентном сигнале. Такое СЕОЙСТВО позволяет отстроиться от реальных помех посредством

цифровой высокочастотной фильтрации эквивалентного одномерного сигнала в области сверхнизких частот.

^^ Г" *----- Г' ' -^гЩ

1« _ ОСте йСгол.. 4ЭДмпл (ХдаиО по гор 1 ОООпвмрг | До) и и

Рис. 6. Модель изображения дефекта в ленте, полученного от вихретокового преобразователя (вверху), его эквивалентный сигнал (внизу)

Для решения задачи обнаружения и идентификации дефектов в работе использовалось устройство, структурная схема которого показана на рис. 7. Для повышения помехоустойчивости в нем используется двухканальная схема измерительного тракта, каналы образуются посредством перекоммутации измерительных катушек вихретокового преобразователя. Для оценки эффективности предложенного устройства исследовался реальный дефект в виде поперечной трещины, которая перекрывает четыре элемента матрицы в шестом ряду элементов преобразователя. Дефект маскируется сигналами, обусловленными помехами от края ленты. На рис. 8,а показан сигнал с МВТП до обработки, а на рис. 8,б - после обработки предложенным методом

Для оценки эффективности предложенного устройства исследовался реальный дефект в виде поперечной трещины, которая перекрывает четыре элемента матрицы в шестом ряду элементов преобразователя. Дефект маскируется сигналами, обусловленными помехами от края ленты На рис 8,а показан сигнал с матричного вихретокового преобразователя до обработки, а на рис. 8,б -после обработки предложенным методом.

Из анализа матричного представления графиков (рис. 8) следует, что отношение сигнал/помеха увеличилось в среднем по элементам в пять раз. Использование других методов (фазовой селекции во временной области и частотной селекции в пространственной области) не позволило получить таких результатов.

Повышение отношения сигнал/помеха позволяет повысить вероятность обнаружения дефектов, что в свою очередь повышает безопасность эксплуатации оборудования, а использование современных информационных технологий дает возможность снизить временные затраты на принятие решения как при контроле оборудования в процессе эксплуатации, так и при ретроспективном контроле, то есть повысить оперативность контроля.

а) 6)

Рис. 8. Сигналы вносимой ЭДС девяноста шести элементов преобразователя: а - без обработки; б - после обработки предложенным методом

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен анализ методов, алгоритмов и устройств классификации и идентификации квазипериодических сигналов, получаемых от объектов различной природы.

2. Разработана и исследована математическая модель, связывающая характеристики неоднородности электропроводности металлической немагнитной ленты, обусловленной поперечными трещинами, с измеряемыми параметрами на выходе вихретокового преобразователя, отличающаяся априорно заданной топологией вихревых токов и конечными элементами в виде концентрических аксиальных и коаксиальных колец, позволяющая реализовать итерационный процесс классификации дефектов.

3. Предложен метод трансформации двумерного пространства изображения дефекта, заключающийся в преобразовании двумерного изображения дефекта в пространстве сигналов в одномерный сигнал в области частот, последующей его фильтрацией, и обратным преобразованием, и позволяющий повысить отношение сигнал/помеха в пять раз.

4. Разработан способ принятия решений при контроле и диагностике металлической ленты системы управления загрузкой, отличающийся использованием комбинации статистических и детерминистских моделей, и позволяющий построить итерационный процесс восстановления изображений дефекта, основанный на определении невязки между реальным и эквивалентным сигналами.

5. Разработано устройство для идентификации и контроля металлической ленты и предложен комплекс средств сбора и передачи данных, используемый в системах принятия решений по классификации дефектов в ленте системы управления загрузкой, позволяющие реализовать разработанные методы и алгоритмы выделения информативных признаков и классификации объектов контроля.

6. Проведены экспериментальные исследования разработанных моделей в технических системах принятия решений при идентификации технического состояния ленты системы управления загрузкой, что дало возможность построить итерационные процессы идентификации дефектов и решающие правила продукционного типа, предназначенные для обнаружения дефектов.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кореневский А.Н., Филист С.А., Томаков М.В. Моделирование распределения плотности вихревых токов и определение параметров ЭДС в обмотке измерения вихретокового преобразователя // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: Материалы I

Международной научно-технической конференции / Курск, гос. техн. ун-т. -Курск, 2003.- С.64-67.

2. Томаков М.В., Филист СА Контроль трещин в немагнитном материале и моделирование топологии вихревых токов // Безопасность - многоуровневый аспект: превентивные меры и методы: Сборник материалов I Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза, 2003. - С. 106-107.

3. Томаков М.В. Моделирование топологии вихревых токов в немагнитном материале с дефектами в виде трещин // Новые биокибернетические и телемедицинские технологии 21 века для диагностики и лечения заболеваний человека (НБИТТ-21): Материалы междисциплинарной конференции с международным участием. - Петрозаводск, 2003. - С. 49-50.

4. Томаков М.В. Моделирование динамического процесса контроля дефектов в немагнитных материалах // Вибрационные машины и технологии: Сборник научных трудов / Курск, гос. техн. ун-т. - Курск, 2003. - С.354-359.

5. Кореневский А.Н., Филист СА, Томаков М.В. Моделирование топологии вихревых токов в немагнитной проводящей ленте посредством конечных элементов в виде коаксиальных и аксиальных колец // Известия вузов. Приборостроение.-2003.- №11. - С. 60-65.

6. Томаков М.В. Математическая модель топологии вихревых токов в материалах с трещинами // Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении: Материалы Всероссийской научно-технической конференции, 2-4 декабря 2003г. - Т.1.- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.- С. 194-198.

7. Томаков М.В. 3D-модель вносимой ЭДС накладного вихретокового преобразователя // Материалы и упрочняющие технологии 2003: Сборник материалов X Российской научно-технической конференции. 4.2 /Курск, гос. техн. ун-т. - Курск, 2003. - С.96-98.

8. С1 37226 RU G01 N27/90. Устройство для идентификации дефектов на краю ленты/Филист С.А., Томаков М.В.(Курский государственный технический университет). №2003133009/20; Заявл. 17.11.2003 // БИО. Полезные модели.-2004.-№10.

ИД №06430 от 10.12.01 Подписано в печать Формат 60x84 1/16 Печатных листов_. Тираж 100 экз. Заказ_

¿0 394.

Курский государственный технический университет. Издательско - полиграфический центр Курского государственного технического университета. 305040, Курск, ул. 50-лет Октября, 94

#16 013

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ КЛАССИФИКАЦИИ И ИДЕНТИФИКАЦИИ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В ПРОВОДЯЩИХ ОБЪЕКТАХ.

1.1. Система управления работоспособностью энергооборудования

АЭС.И

1.2. Анализ источников квазипериодических сигналов в технических системах.

1.3. Общая классификация методов анализа квазипериодических сигналов.

1.4. Спектральные методы анализа квазипериодических сигналов.

1.5. Многомерные представления спектров квазипериодических сигналов.

1.6. Методы принятия решений на основе анализа квазипериодических сигналов.

Цели и задачи исследования.

Глава 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ .НАКЛАДНОГО ВИХРЕТОКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ПРОВОДЯЩИМ ОБЪЕКТОМ.

2.1. Модель взаимодействия вихретокового преобразователя с изотропным проводящим объектом.

2.2. Модель взаимодействия накладного вихретокового преобразователя с неизотропным объектом контроля.

Выводы второй главы.

Глава 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМИЧЕСКИХ И АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ И ИДЕНТИФИКАЦИИ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В ПРОВОДЯЩИХ ОБЪЕКТАХ НА ОСНОВЕ ИНВЕРСИОННОЙ ЛИНЕЙНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ.

3.1. Технические и алгоритмические решения для классификации и идентификации неоднородностей в немагнитной проводящей ленте.

3.2. Разработка и исследование технических средств и решающих правил для обнаружения дефекта на краю ленты.

3.3. Теоретические аспекты восстановления топологии неоднородностей в проводящем объекте на основе спектрального анализа данных, полученных от МВТП.

Выводы третьей главы.

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МОДЕЛЕЙ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ДЕФЕКТОСКОПИИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЛЕНТЫ.

4.1. Экспериментальные исследования изображений моделей дефектов.

4.2. Разработка устройства для дефектоскопии металлической ленты.

4.3. Исследования эффективности обработки реальных сигналов от дефектов в ленте посредством предложенных методов.

Выводы четвертой главы.

Актуальность темы. Проблема обеспечения надежности и безопасности энергетического оборудования атомных электростанций (АЭС) является одной из важнейших. В технологическом процессе производства электроэнергии на АЭС загрузка тепловыделяющих элементов обеспечивается системой управления загрузкой, составной частью которой является подъемный механизм, в котором используется металлическая немагнитная лента. В результате ее эксплуатации в ней появляются дефекты в виде поперечных трещин, дислоцируемых в основном на ее краях, что может привести к обрыву ленты и, как следствие, к большим материальным потерям и даже к чрезвычайным ситуациям.

Поэтому для обеспечения безопасности технологического процесса загрузки используют мониторинг технического состояния ленты как при профилактических мероприятиях, так и в процессе эксплуатации, что вызывает необходимость в анализе и хранении больших объемов данных. При этом в качестве первичных преобразователей чаще всего используются матричные вихретоковые преобразователи.

В процессе мониторинга сигналов вихретокового преобразователя от ^ протяженных объектов возникает противоречие между физическими возможностями оператора и объемом массивов данных, поступающих на анализ. Это противоречие может быть разрешено либо посредством ретроспективного анализа, что снижает оперативность принятия решения и в ряде случаев может быть недопустимо, либо путем структурирования задачи анализа на основе хорошо разработанных методов обработки сигналов, стандартных аппаратных средств и стандартного инструментария информационных технологий. Так как большинство сигналов, получаемых при мониторинге, являются сильно зашумленными, то возникает необходимость "в использовании различных методов фильтрации, что требует априорных сведений о сигнале.

Для успешной классификации и идентификации таких сигналов необходима их адекватная модель. При этом процесс моделирования сигналов в металлической ленте требует решения обратной задачи электродинамики, что связано с большими теоретическими и вычислительными трудностями, которые могут быть преодолены путем объединения опыта, накопленного в ходе аналитических и экспериментальных исследований вихретоковых сигналов, и возможностями современных информационных технологий.

Отсутствие математических, алгоритмических и технических решений, которые бы позволили интегрировать накопленный опыт исследования топологи вихревых токов в проводящих объектах при использовании современных информационных технологий, определяет актуальность темы диссертационного исследования.

Работа выполнена в соответствии с договором на создание научно-технической продукции «Разработка системы автоматизированного контроля СУЗ» между Курским государственным техническим университетом и Курской атомной электростанцией.

Цель работы. Разработка моделей, методов и средств для идентификации технического состояния металлической ленты загрузочного устройства на основе вихретоковых методов неразрушающего контроля с использовани-- ем матричных вихретоковых преобразователей и спектрального анализа сигналов, обеспечивающих повышение надежности технологического процесса загрузки тепловыделяющих элементов в канал реактора.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ методов, алгоритмов и устройств классификации и идентификации сигналов, получаемых от накладных вихретоковых преобразователей в процессе мониторинга протяженных объектов;

- разработать и исследовать математические модели для заданной топологии вихревых токов, связывающие характеристики неоднородности электропроводности объекта контроля с измеряемыми параметрами на выходе вихретокового преобразователя;

- создать метод трансформации пространства изображения дефектов в металлической ленте;

- предложить способ принятия решений при контроле и диагностике металлической ленты системы управления загрузкой;

- спроектировать и исследовать комплекс средств сбора, передачи и обработки данных, используемый в системе принятия решений для диагностики технического состояния ленты системы управления загрузкой;

- провести экспериментальные исследования разработанных моделей в технических системах принятия решений при идентификации технического состояния ленты системы управления загрузкой.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались: теория электромагнитного поля и методы вихретокового неразрушаю-щего контроля, теория математического моделирования, теория распознавания образов и обработки изображений, теория вероятностей и математической статистики, теория ортогональных преобразований в гильбертовом пространстве.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, - характеризующиеся научной новизной:

- трехмерная модель взаимодействия вихретокового преобразователя с металлической немагнитной лентой, отличающаяся представлением объекта контроля в виде суперпозиции концентрических и коаксиальных колец и позволяющая вести расчет вносимых напряжений вихретокового преобразователя посредством решения системы линейных алгебраических уравнений;

- трехмерная модель взаимодействия вихретокового преобразователя с дефектом в виде поперечной трещины в немагнитной металлической ленте, отличающаяся представлением объекта контроля в виде двух групп эксцентрических и коаксиальных колец, позволяющая на основе решения системы алгебраических уравнений построить итерационные алгоритмы идентификации дефектов для автоматизированной системы контроля состояния металлической ленты системы управления загрузкой;

- способ идентификации дефектов на краях металлической ленты в пространственной и частотной областях, отличающийся тем, что массив отсчетов, получаемый от матричного вихретокового преобразователя, дооопре-деляется до массива, соответствующего двумерному частотному преобразованию одномерного квазипериодического сигнала, позволяющий использовать линейную фильтрацию в одномерном пространстве при идентификации двумерного сигнала;

- метод идентификации металлической ленты системы управления загрузкой, основанный на анализе сигналов вихретоковых преобразователей, отличающийся последовательной трансформацией признаковых пространств и фильтрацией сигналов в этих пространствах адаптивными фильтрами, позволяющий построить итерационный процесс восстановления изображений дефектов, основанный на определении невязки между реальным сигналом и его моделью;

- устройство для идентификации дефектов на краю металлической немагнитной ленты посредством вихретоковых методов контроля, отличаю щееся использованием многоэлементного вихретокового преобразователя с перестраиваемой структурой, позволяющее повысить соотношение сигнал/шум для дефектов на краях ленты, дислоцированных в поперечном направлении, в среднем в пять раз.

Практическое значение полученных результатов. В результате проведенных исследований разработан программно-аппаратный комплекс контроля технического состояния металлической ленты системы управления загрузкой тепловыделяющих элементов реактора, основанный на формировании доступных для анализа человеком-оператором двумерных изображений, визуализирующих физическое поле контролируемого объекта, и позволяющий посредством использования интерактивного режима обработки визуальной информации повысить безопасность эксплуатации энергетического оборудования электростанций, а также оперативность контроля технического состояния металлической ленты.

Достоверность полученных результатов обеспечена теоретическими и экспериментальными доказательствами выдвинутых утверждений, программной реализацией разработанных методов и математических моделей и апробацией их на контрольных сигналах, сравнительным анализом результатов, полученных новыми и традиционными методами, лабораторными испытаниями и практическими результатами, а также экспертизой предложенных в работе научно-технических решений Роспатентом. Реализация научно-технических результатов. Разработанные методы, модели и алгоритмы составили основу построения автоматизированной системы контроля технического состояния ленты 08Х19Н10Т. Эксплуатация системы позволяет повысить надежность и безопасность эксплуатации технологического оборудования электростанций, а также оперативность контроля технического состояния металлической ленты.

Результаты работ внедрены в Курчатовском монтажном управлении «Центроэнергомонтаж» и в учебном процессе Курского государственного технического университета в курсах «Измерительные преобразователи и - электроды» и «Методы обработки сигналов и данных».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на 1-й Международной научно-технической конференции «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации», Курск, 2003; на 1-й Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность — многоуровневый аспект: превентивные меры и методы», Пенза, 2003; на Междисциплинарной конференции с международным участием «Новые биокибернетические и телемедицинские технологии 21 века для диагностики и лечения заболеваний человека» («НБИТТ-21»), Петрозаводск, 2003; Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении»,

МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003; на X Российской научно-технической конференции «Материалы и упрочняющие технологии-2003», Курск, 2003; на Международной научно-практической конференции «Измерение, контроль, информатизация», Барнаул, 2004; на Международной молодежной научной конференции «XXX Гагаринские чтения», «МАТИ» - РГТУ им. К.Э.Циолковского, 2004.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Личный вклад автора. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично автором предложена модель распределения вихревых токов в металлической ленте в виде конечных элементов, имеющих форму колец [1], лично автором предложена модель вихревых токов в неизотропном материале [2], лично автором предложен алгоритм оптимизации параметров вихретокового преобразователя, предназначенного для дефектоскопии немагнитной металлической ленты [5], лично автором предложена конструкция катушек индуктивности и блока коммутаторов [8].

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка, включающего 103 наименования. Объем диссертации - 119 страниц машинописного текста, 42 .рисунка и 1 таблица.

Выводы четвертой главы

В результате имитационного моделирования дефектов в ленте СУЗ было установлено, что геометрические размеры и дислокация дефектов могут могут быть уточнены посредством перехода из двумерного пространства сигналов в одномерное обратное ДЧП-преобразование. Фильтрация сигнала нерекурсивными фильтрами в таком одномерном пространстве позволяет снизить уровень помех, дислоцируемых как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях.

Для получения реальных сигналов была разработана установка для автоматизированного контроля ленты СУЗ, позволяющая реализовать предложенные алгоритмы обработки данных, получаемых при контроле ленты СУЗ на программно-аппаратном уровне.

Эксперименты с реальными сигналами показали, что разработанные методы фильтрации, основанные на обратном ДЧП-преобразовании, позволяют повысить соотношение сигнал/помеха в среднем в пять раз по сравнению с традиционными методами, основанными, например, на фазовой селекции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований получены математические модели электрических и механических неоднородностей различной конфигурации в электропроводящих объектах контроля, что позволило создать программное обеспечение для восстановления дефектов в виде поперечной трещины в ленте СУЗ.

В процессе выполнения работы были решены следующие задачи.

1. Проведен анализ методов, алгоритмов и устройств классификации и идентификации квазипериодических сигналов, получаемых от объектов различной природы.

2. Разработана и исследована математическая модель, связывающая характеристики неоднородности электропроводности металлической немагнитной ленты, обусловленной поперечными трещинами, с измеряемыми параметрами на выходе вихретокового преобразователя, отличающаяся априорно заданной топологией вихревых токов и конечными элементами в виде концентрических аксиальных и коаксиальных колец, позволяющая реализовать итерационный процесс классификации дефектов.

3. Предложен метод трансформации двумерного пространства изображения дефекта, заключающийся в преобразовании двумерного изображения дефекта в пространстве сигналов в одномерное пространство в области частот, и позволяющий повысить отношение сигнал/помеха в пять раз.

4. Разработан способ принятия решений при контроле и диагностике металлической ленты системы управления загрузкой, отличающийся использованием комбинации статистических и детерминистских моделей, и позволяющий построить итерационный процесс восстановления изображений дефекта, основанный на определении невязки между реальным и эквивалентным сигналами.

5. Разработано устройство для идентификации и контроля металлической ленты и предложен комплекс средств сбора и передачи данных, используемый в системах принятия решений по классификации дефектов в ленте системы управления загрузкой, позволяющие реализовать разработанные методы и алгоритмы выделения информативных признаков и классификации объектов контроля.

6. Проведены экспериментальные исследования разработанных моделей в технических системах принятия решений при идентификации технического состояния ленты системы управления загрузкой, что дало возможность построить итерационные процессы идентификации дефектов и решающие правила продукционного типа, предназначенные для обнаружения дефектов.

1. Александров В.В., Алексеев А.И., Горский Н.Д. Анализ данных на ЭВМ. -М.: Финансы и статистика. 1990. 191 с.

2. Ан П. Сопряжение ПК с внешними устройствами: Пер. с англ. М.: ДМК Пресс, 2001.-320 с.

3. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров / Под общ. ред. К.С. Шифрина; Пер. с фр. М.: Наука, 1965. - 779 с.

4. Архангельский А .Я. Программирование в Delphi-6. М.: ЗАО «Изд-во БИНОМ», 2001.- 1120 с.

5. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения // Успехи физических наук. Т. 166.- 1996. №.11.- С. 1145-1170.

6. Бейтс Р., Мак-Доннелл М. Восстановление и реконструкция изображений: Пер. с англ.- М.: Мир, 1989.-336 с.

7. Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов: Пер. с англ. М.: Мир, 1971. - 408 с.

8. Василенко Г.И., Тароторин Д.М. Восстановление изображений. М.: Радио и связь, 1986.-304 с.

9. Васильев В.Н., Гуров И.П. Компьютерная обработка сигналов в приложении к интерферометрическим системам. СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 1998. - 240 с.

10. Васюков В.Н. Спектр двумерной периодической последовательности, наблюдаемой в области ограниченной протяженности // Методы обработки сигналов и полей: Межвуз. сб. науч. тр. / УлПИ. Ульяновск 1995. - С. 65-70.

11. Вихретоковый контроль накладными преобразователями / Бакунов A.C., Герасимов В.Г., Остапин Ю.Я. / Под ред. В.Г. Герасимова. М.: Изд-во Моск.энерг. ин-та, 1985. - 86с.

12. Воеводин В.В. Вычислительные основы линейной алгебры.-М.: Наука", 1977. 316с.

13. Галягин Д.К., Фрик П.Г. Адаптивные вейвлеты (Алгоритм спектрального анализа сигналов). ММСП. Пермь: Изд-во ПГТУ. 1996. - №4.- С.20-28.

14. Горелик A.JL, Скрипкин В.А. Методы распознавания.- М.: Высш. шк. 1989.-232 с.

15. Грегуш П. Звуковидение: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. -232 с.

16. Гуляев В.Н., Коржова JI.B. Контроль металла и сварных соединений оборудования тепловых электростанций. М.: Энергия, 1970. - 280 с.

17. Гутников B.C. Фильтрация измерительных сигналов. JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990.-192с.

18. Даджион Д, Мерсеро Р. Цифровая обработка многомерных сигналов: Пер. с англ.- М.: Мир, 1988. 488с.

19. Дорофеев А. Л., Казаманов Ю.Г. Электромагнитная дефектоскопия. М.: Машиностроение, 1980 . - 232 с.

20. Дуда Р., Харт Р. Распознавание образов и анализ сцен.- М.: Мир, 1976. — 511 с.

21. Дюк В. Обработка данных на ПК в примерах. СПб.: Питер, 1997. - 240с.

22. Испытание материалов: Справочник/ Под ред. X. Блюменауэра; Пер. с нем. М.: Металлургия, 1978.- 448 с.

23. Жмурин П.М. Стереодекодеры.- М.: Связь, 1980. — 216 с.- 24. Залманзон Л.А. Преобразования Фурье, Уолша; Хартли и их применение в управлении, связи и других областях. М.: Наука, 1989. - 496 с.

24. Кайно Г. Акустические волны: устройство, визуализация и аналоговая обработка сигналов: Пер. с англ. — М.: Мир, 1990. — 656 с.

25. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей: Справочная книга. 3-е изд.,перераб. и доп.- Л.: Энергоиздат, 1986. - 488 с.

26. Кендалл М.Дж., Стьюарт А. Теория распределений / Под ред. А.Н.Колмогорова; Пер. с англ. М.: Наука, 1966. — 567 с.

27. Кореневский А.Н., Филист С.А., Томаков М.В. Моделирование топологии вихревых токов в немагнитной проводящей ленте посредством конечных элементов в виде коаксиальных и аксиальных колец // Известия вузов. Приборостроение. -2003. №11.-С. 60-65.

28. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1977. - 832 с.

29. Кузнецов JI.A., Погодеев А.К. Аппаратно-программный комплекс для контроля и измерения неплоскостности проката // Датчики и системы. — 2002. №4. - С.33-36.

30. Мадоян A.A., Канцедалов В.Г. Дистанционный контроль оборудования ТЭС и АЭС.- М.: Энергоатомиздат, 1985. 200 с.

31. Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях: В 2 т.; Пер. с фр. М.: Мир, 1983. - Т.2. - 256 с.

32. Марпл.-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ.- М.: Мир, 1990.- 584 с.

33. Мякишев Д.В. и др. Повышение достоверности результатов измерений в информационном пространстве СКУ энергоблоков АЭС // Датчики и системы. 2003. - №7. - С.29-32.

34. Наконечный C.B. Алгебраический подход к проектированию программного обеспечения систем контроля и управления // Датчики и системы. 2003. - №8. - С. 17-20.

35. Нейджел Д. Дж. (США) Беспроводные сети в интеллектуальных датчиках // Датчики и системы. 2003. - №6. - С.51-59.

36. Нейман JI.P., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники: Учеб. для вузов: В 2 т. Т2. - 3-е изд., перераб. и доп. - JL: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. - 416 с.

37. Неразрушающий контроль качества изделий электромагнитными методами / В.Г. Герасимов, Ю.А. Останин, А.Д Покровский, и др. М.: Энергия, 1978.-215 с.

38. Нечеткие модели для экспертных систем САПР / Н.Г. Боженюк, Н.Г. Малышев и др. М.: Энегроатомиздат, 1991. - 136 с.

39. Основы проектирования автоматизированных систем анализа медико-биологических сигналов / В.В. Губанов, Л.В. Ракитская," С.А. Филист и др. Курск: ГУИПП «Курск», 1997. - 134с.

40. Основы теории цепей: Учеб. для вузов / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, A.B. Нетушил и др. М.: Энергия, 1975. - 752 с.

41. Павлов Б.В. Акустическая диагностика механизмов. М.: Машиностроение, 1971. - 224 с.

42. Перов В.П. Прикладная спектральная теория оценивания. — М.: Изд-во главной редакции физико-математической литературы, 1982.- 432 с.

43. Петрова И.Ю., Хоменко Т.В. Обоснование универсальной совокупности эксплуатационных характеристик датчиковой аппаратуры // Датчики и системы . 2003. - №9. - С.6-8

44. Плис А.И., Сливина Н.А. МаШсаё 2000. Математический практикум для экономистов и инженеров: Учеб. пособие.— М.: Финансы и статистика, 2000.— 656 с.

45. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий: Справочник / Под ред. В.В. Клюева. В 2 кн. Кн. 2. - М.: Машиностроение, 1976. - 318 с.

46. Прэтт У. Цифровая обработка изображений: В 2 кн. - М.: Мир,1982. Кн.1. - 312 с. Кн.2- 480 с.

47. Радиопередающие устройства: Учеб. для вузов / В.В. Шахгильдян, В.Б. Козырев, А.А. Ляховкин и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна.-З-е изд., перераб. и доп.- М.: Радио и связь, 1996. — 560с.

48. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. пособие для вузов / Д.В. Васильев, М.Р. Витоль, Ю.И. Горшенков и др.; Под ред. К.А. Самойло. М.: Радио и связь, 1982. - 528с.

49. Распознавание образов: состояние и перспективы: Пер. с англ. / К. Верхоген, Р. Дейн, Ф. Грун и др. М.: Радио и связь, 1985. - 104с.

50. Растригин Л.А., Эренштейн Р.Х. Метод коллективного распознавания. -М.: Энергоиздат, 1981. 80 с.

51. Рассохин Н.Г., Мельников В.Н. Парогенераторы, сепараторы и пароприемные устройства АЭС. М.: Энергоатбмиздат, 1985. - 80 с.

52. Руководство по эксплуатации микроконтроллеров серии Р1С16Х. М.: ООО «Микро-Чип», 2002. - 184 с.

53. С1 2072519 1Ш в 01 N 27/90. Устройство вихретокового неразрушающего контроля поверхности материала конструктивных элементов/Артур Шольц (ОЕ), Роберт Шмидт(Е)Е). (Асеа Браун Бовери АГ (СН). №4742954/28; Заявл. 31.01.90//БИ).-1997. -№3. С.199.

54. С1 2183830 RU G 01 N 27/90. Накладной вихретоковый преобразователь/Петушков С.М., Балдин В.Д. (НИКИЭТ. №2000119867/06; Заявл. 25.07.2000//БИПМ).-2002. -№17. С.324.

55. Сапунов В.М., Беда П.И. Нестационарная ЭДС импульсного вихретокового преобразователя, вносимая пластиной с трещиной // Дефектоскопия.- 1992. №8. - С.65-70.

56. Самарский JI.A. Теория разностных схем: Учеб. пособие. М.: Наука, 1983.-611 с.

57. Сергиенко Л.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2002. -608с.

58. Сильвестер П., Феррари Р. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров-электриков: Пер. с англ. М.: Мир, 1986.229 с.

59. Смирнов А.Я., Меньшиков Г.Г. Сканирующие приборы.-Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1986.' 145 с.

60. Средства измерения параметров магнитного поля / Ю.В. Афанасьев, Н.В. Студенцов, В.Н. Хорев, E.H. Чечурина, А.П. Щелкин. Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979. - 320 с.

61. Сухоруков B.B. Неразрушающий контроль стальных канатов: новые приборы // Контроль. Диагностика. 1998.- №1. С.17-19.

62. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство: Пер. с нем. М., 1982. - 512 с.

63. Томаков М.В., Филист С.А. Контроль трещин в немагнитном материале и моделирование топологии вихревых токов // Безопасность — многоуровневый аспект: превентивные меры и методы: Сб. матер. I Всерос. науч.-практ. конф. Пенза, 2003. - С. 106-107.

64. Томаков М.В. Моделирование динамического процесса контроля дефектов в немагнитных материалах // Вибрационные машины и технологии: Сб. науч. тр. / Курск, гос. техн. ун-т. — Курск, 2003. С.354-359.

65. Томаков М.В. 3D-модель вносимой ЭДС накладного вихретокового преобразователя // Материалы и упрочняющие технологии — 2003: Сб. матер. X Рос. науч.-техн. конф. 4.2 / Курск, гос. техн. ун-т. Курск, 2003. - С.96-98.

66. Тюрин Ю.Н., Макаров A.A. Статистический анализ данных на компьютере / Под ред. В.Э. Фигурнова. М.: ИНФА-М, 1998. - 528 с.

67. Уотерман Р.Д., Ленат Д., Хейсе-Рот Ф. Построение экспертных систем: Пер. с англ. М.: Мир. 1987. - 438 с.

68. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ. М.: Финансы и статистика, 1989. - 323 с.

69. Филист С.А. К вопросу о механическом и электрическом сканировании в вихретоковой дефектоскопии труб //Методы и приборы автоматического неразрушающего контроля / Риж. политехи, ин-т. Рига, 1986. - С. 16-23.

70. Филист С.А. Матричный вихретоковый преобразователь с компенсацией анизотропии чувствительности //Дефектоскопия. 1992. - N 5. - С.26-29.

71. Филист С.А. Улучшение метрологических характеристик матричных вихретоковых преобразователей //Методы и приборы автоматического неразрушающего контроля / Риж. политехи, ин-т. — Рига, 1988. N И. -С.50-60.

72. Филист С.А. Визуализация дефектов при вихретоковой дефектометрии //Дефектоскопия.- 1987. №8. - С.50-56.

73. Харкевич A.A. Теория информации. Опознание образов. Избранные труды: В 3 т. Т.З. - М.: Наука, 1973. - 524 с.

74. Хартли О.Г. Многомерный дискриминационный анализ // Факторный, дискриминантный и кластерный анализ / Под. ред. И.С. Енюкова: Пер. с англ. М.: Финансы и статистика. - 1989. С. 98-122.

75. Хемминг Р.В. Цифровые фильтры: Пер. с англ.; Ред. пер. O.A. Потапов. -М.: Наука, 1987.-211с.

76. Хоктор Р.Т., Кассам С.А. Унифицирующая роль квазирешеток при апертурном синтезе когерентных и некогерентных изображений / ТИИЭР.- Том 77. 1990. №4. С. 155-170.

77. Чэн Ш.-К. Принципы проектирования систем визуальной информации: Пер. с англ.- М.: Мир, 1994.-480 с.

78. Ярославский Л.П. Введение в цифровую обработку изображений. М.: Сов. Радио, 1979. - 312 с.

79. A.c. СССР № 1298630. Многоэлементный вихретоковый преобразователь для контроля внутренней поверхности труб/Филист С.А. //Изобретения. Открытия. 1987. -№11.

80. A.c. 1298719 СССР. Устройство сбора дефектоскопической информации/ Филист С.А. и др. // Изобретения. Открытия. 1987. -№11.-96.А.С. 1350593 СССР. Способ визуализации дефектов / Филист С.А., Агеев В.М., Минят JI.E. //Изобретения. Открытия. 1987. - №41.

81. A.c. СССР № 1359731. Многослойный матричный вихретоковый преобразователь / В.В. Сухорукое, С.А. Филист //Изобретения. Открытия.- 1987.-№43.

82. A.c. СССР №1585739.Способ вихретокового контроля изделий и вихретоковый преобразователь для его осуществления/Филист С.А. и др. //Изобретения. Открытия. 1990. - №30

83. A.c. 1805479 СССР. Устройство сбора информации для спектрального анализа квазипериодических процессов/Дородных В.П., Филист С.А.// Изобретения. Открытия. 1993. - №12.

84. A.c. 1585739 СССР. Способ вихретокового контроля изделий и вихретоковый преобразователь для его осуществления / Филист С.А. и др. // Изобретения. Открытия. 1990. - №30.

85. A.c. 1727045 СССР. Способ контроля износа стальных тросов и устройства для его реализации/Э.А. Мельников, С.А. Филист и В.П. Зайцев. // Изобретения. Открытия. 1990. - №14.

86. С1 37226 RU G01 N27/90. Устройство для идентификации дефектов на краю ленты / Филист С.А., Томаков М.В. (Курский государственный технический университет). №2003133009/20; Заявл. 17.11.2003 // БИО. Полезные модели. 2004. - №10.

87. Udpa S.S., Lord W. A Fourier Discriptor Classification Schern for Differential Probe Signals // Materials Evaluation /42/ August, 1984. P. 11361141.