自动化与仪器仪表2024,Issue(7) :27-31.DOI:10.14016/j.cnki.1001-9227.2024.07.027

基于卡尔曼滤波的X射线测厚仪噪声处理方法

X-ray thickness gauge noise processing method based on Kalman filtering

颜希成 刘海宁 曾文胜 张洋洋 李发家
自动化与仪器仪表2024,Issue(7) :27-31.DOI:10.14016/j.cnki.1001-9227.2024.07.027

基于卡尔曼滤波的X射线测厚仪噪声处理方法

X-ray thickness gauge noise processing method based on Kalman filtering

颜希成 1刘海宁 1曾文胜 2张洋洋 3李发家1
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作者信息

  • 1. 济南大学机械工程学院,济南 250022
  • 2. 中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲 412007
  • 3. 日照广亚机电设备有限公司,山东日照 276800
  • 折叠

摘要

X射线测厚仪在实际应用中受环境噪声、探测器噪声以及信号放大电路噪声等多重影响,导致初始电压存在较大波动问题.提出了一种基于卡尔曼滤波算法的X射线测厚仪噪声处理方法,采用网格搜索方法确定卡尔曼滤波的最优超参数.实验结果表明,相比传统的均值滤波和中值滤波,卡尔曼滤波算法能有效地去除测量信号中的噪声,显著地降低了测量误差,最大测量误差为0.08%.此方法对于X射线测厚仪的数据处理、提升测量精度以及实际生产中的应用具有重要意义.

Abstract

In practical applications,X-ray thickness gauges are affected by environmental noise,detector noise,and signal am-plification circuit noise,etc.,resulting in large fluctuations in the initial voltage.a noise processing method is proposed for X-ray thickness gauges based on the Kalman filter algorithm,using a grid search method to determine the optimal hyperparameters of the Kalman filter.Experimental results showed that compared with traditional mean filtering and median filtering,the Kalman filter algo-rithm could effectively remove noise in the measurement signal and significantly reduce the measurement error.The maximum meas-urement error is 0.08%.This method is of great significance for data processing of X-ray thickness gauges,improving measurement accuracy,and application in actual production.

关键词

噪声/卡尔曼滤波/X射线测厚仪/测量精度

Key words

noise/kalman filter/X-ray thickness gauge/measurement accuracy

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基金项目

山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目(2021TSGC1354)

山东省自然科学基金(ZR2021ME101)

出版年

2024
自动化与仪器仪表
重庆工业自动化仪表研究所,重庆市自动化与仪器仪表学会

自动化与仪器仪表

CSTPCD
影响因子:0.327
ISSN:1001-9227
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