Reconstruction of surface radial profiles of the electrophysical characteristics of cylindrical objects during eddy current measurements with a priori data. The selection formation for the surrogate model construction

Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2020
Předmět:
электрическая проводимость
магнитная проницаемость
поверхностный профиль
вихретоковые измерения
восстановление
обратная электродинамическая задача
суррогатная модель
електрична провідність
магнітна проникність
приповерхневий профіль
вихрострумові вимірювання
відновлення
обернена електродинамічна задача
сурогатна модель
electrical conductivity
magnetic permeability
surface profile
eddy current measurements
reconstruction
inverse electrodynamic problem
surrogate model
UDC 620.179.147:519.853.6
УДК 620.179.147:519.853.6
Zdroj: Український метрологічний журнал; № 1 (2020); 35-50
Украинский метрологический журнал; № 1 (2020); 35-50
Ukrainian Metrological Journal; № 1 (2020); 35-50
ISSN: 2306-7039
2522-1345
Popis: Показано перспективність розв’язку багатопараметрової оберненої задачі вихрострумових вимірювань щодо ідентифікації радіальних профілів електрофізичних характеристик циліндричних об’єктів контролю апроксимаційним методом, який передбачає використання апріорної інформації про випробування об’єктів шляхом математичного моделювання. Виконано постановку задачі, визначено основні етапи її ефективного розв’язку. Наведено універсальну математичну модель процесу вимірювань, створено комплекс програм її реалізації в середовищі Python 3. Розрахунками на тестових моделях для простих випадків, коли є відомими аналітичні розв’язки, доведено адекватність створеного програмного забезпечення. З використанням комплексу програм проведено серію чисельних експериментів, які показали можливість розрізнення різновидів профілів розподілу матеріальних характеристик об’єктів моделювання. Проведено підготовчий етап побудови апроксимаційної сурогатної моделі для випадку залежності вихідного сигналу вихрострумового перетворювача від електричної провідності та магнітної проникності при фіксованій частоті збудження, що полягає в створенні комп’ютерного плану експерименту на основі ЛПt-послідовностей Соболя та формуванні на базі “точної” електродинамічної моделі задачі навчальної вибірки. Вказано шляхи узагальнення на більш складні випадки розв’язку вимірювальних задач.
The prospects of solving the multi-parameter inverse problem of eddy current measurements are shown. This problem is the identification of the radial profiles of the electrophysical characteristics of cylindrical control objects by the approximation method. The method involves the use of a priori information about the testing objects obtained as a result of mathematical modelling. The problem statement is completed, the main stages of its effective solution are determined. A universal mathematical model of the measurement process is presented, a set of programs for its implementation in the Python 3 is created. The adequacy of the created software is proved by calculations on the test models for simple cases when analytical solutions are known. A series of numerical experiments using a set of programs are carried out. The experiments have shown the possibility of distinction of distribution profile types of material characteristics of modelling objects. The preparatory stage of constructing an approximation surrogate model for the case of the dependence of the output signal of the eddy current probe on the electrical conductivity and magnetic permeability at a fixed excitation frequency has been completed. The preparatory stage includes the Design of Computer Experiment creation based on Sobol’s LPt-sequences and the formation of training sample based on an “accurate” electrodynamic model. The ways of generalization to more complex cases of solving measurement problems are indicated.
Показана перспективность решения многопараметровой обратной задачи вихретоковых измерений – задачи идентификации радиальных профилей электрофизических характеристик цилиндрических объектов контроля аппроксимационным методом, который предполагает использование априорной информации об испытаниях объектов, полученной в результате математического моделирования. Выполнена постановка задачи, определены основные этапы ее эффективного решения. Представлена универсальная математическая модель процесса измерений, создан комплекс программ ее реализации в среде Python 3. Расчетами на тестовых моделях для простых случаев, когда известны аналитические решения, доказана адекватность созданного программного обеспечения. С использованием комплекса программ проведена серия численных экспериментов, которые показали возможность различения видов профилей распределения материальных характеристик объектов моделирования. Выполнен подготовительный этап построения аппроксимационной суррогатной модели для случая зависимости выходного сигнала вихретокового преобразователя от электрической проводимости и магнитной проницаемости при фиксированной частоте возбуждения, заключающийся в создании компьютерного плана эксперимента на основе ЛПt-последовательностей Соболя и формировании обучающей выборки на базе “точной” электродинамической модели.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: