基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法，涉及无损检测信号处理领域，包括：接收输入的缺陷特征信号，其中所述缺陷特征信号包含缺陷引起的Bz信号和外界因素引起的噪声信号；对所述缺陷特征信号求一阶导数，并同时判断所述一阶导数是否大于零；如果是，将所述一阶导数乘以大于1的数N0，并输入到低通滤波器；如果否，将所述一阶导数乘以小于1的正数M0，并输入到低通滤波器；判断所述低通滤波器输出的缺陷判别信号是否大于等于预设阀值P0；如果是，判断有缺陷存在；如果否，判断缺陷不存在。本发明专利技术通过对缺陷特征信号进行处理，得到单一明显峰值的缺陷判别信号，进一步实现缺陷判别的直观性的实时判别。

Defect detection method based on AC electromagnetic field detection technology

The invention discloses a defect discrimination method based on alternating current electromagnetic field detection technology, which relates to the field of nondestructive testing signal processing, including: receiving an input defect characteristic signal, wherein the defect characteristic signal comprises a Bz signal caused by a defect and a noise signal caused by an external factor; and calculating a first order of the defect characteristic signal. Derivative, and at the same time determine whether the first derivative is greater than zero; if so, the first derivative multiplied by the number N0 greater than 1, and input to the low-pass filter; if not, the first derivative multiplied by a positive number M0 less than 1, and input to the low-pass filter; determine whether the low-pass filter output defect discrimination signal is. It is greater than or equal to the preset threshold P 0; if so, it is judged that a defect exists; if not, it is judged that the defect does not exist. By processing the defect characteristic signal, the defect discrimination signal with a single obvious peak value is obtained, and the intuitive real-time discrimination of the defect discrimination is further realized.

【技术实现步骤摘要】
基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法
本专利技术涉及无损检测信号处理领域，尤其涉及一种基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法。
技术介绍
交流电磁场检测技术是一种基于电磁感应原理，适用于导电材料检测的新兴无损检测技术，其利用检测探头在导电试件表面感应出的均匀电流进行缺陷的检测和评估。当无缺陷时，导电试件表面电流均匀无扰动；当有缺陷存在时，导电试件表面电流将沿缺陷边缘发生偏转，进而引起缺陷上方的次感应磁场发生扰动。现有技术中，利用交流电磁场检测技术对缺陷的有无进行判断时，都是采用Bx和Bz信号或其组成的蝶形图进行判定，其中，Bx和Bz信号分别为平行于试件表面和垂直于试件表面的磁场信号，该特征信号反应缺陷的有无。同时，基于交流电磁场检测技术的原理和特点，当没缺陷时，Bz信号稳定于某一数值，为一常数；当有缺陷时，Bz信号出现连续的正反峰值。但是，在进行缺陷检测时，受外界因素(探头提离扰动、检测速度、被检测物表面粗糙度等)以及探头做工方面的影响，容易产生与Bz信号相混淆的噪声扰动信号，使Bz特征信号不容易识别，造成对缺陷的误判，如图1所示。虽然噪声扰动信号很容易与缺陷特征信号相混淆，但通常位于某一稳定数值附近，波动较小且平缓。而且，通过蝶形图缺陷判别时，需要检测完成后才可以判别，不能做到实时判别、实时报警，并且缺陷特征信号显示直观性较差。因此，有必要提出一种直观性好、实时判别报警的缺陷判别方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法，以提高交流电磁场检测技术中缺陷判别的直观性和实现缺陷检测的实时判别。本专利技术提供了一种基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法，应用于基于交流电磁场检测技术的缺陷特征信号，包括：接收输入的缺陷特征信号，其中所述缺陷特征信号包含缺陷引起的Bz信号和外界因素引起的噪声信号；对所述缺陷特征信号求一阶导数，并同时判断所述一阶导数是否大于零；如果是，将所述一阶导数乘以大于1的数N0，并输入到低通滤波器；如果否，将所述一阶导数乘以小于1的正数M0，并输入到低通滤波器；判断所述低通滤波器输出的缺陷判别信号是否大于等于预设阀值P0；如果是，判断有缺陷存在；如果否，判断缺陷不存在。本专利技术提供的基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法，在接收到输入的缺陷特征信号后，获取该缺陷特征信号的缺陷引起的Bz信号和外界因素引起的噪声扰动信号；通过信号和数学处理软件，对缺陷特征信号求一阶导数，并同时判断所述一阶导数是否大于零，由于Bz信号的特点，Bz信号包含连续的负峰值和正峰值，因此Bz信号的一阶导数包括较正值和负值两部分，且正值较大，该Bz信号的一阶导数将出现较明显的唯一正峰值，为了得到较明显的缺陷判别信号，则对大于零的一阶导数扩大N0倍，即大于零的一阶导数乘以大于1的数N0；则对小于零的一阶导数缩小M0倍，即乘以小于1的正数M0，并且上述处理过的数据输入到低通滤波器数据处理通道。进一步为直观、实时地判别缺陷的有无，通过将低通滤波器输出的缺陷判别信号是否大于等于预设阀值P0进行判断，如果大于P0，则判断有缺陷存在；如果小于P0，判断缺陷不存在，实现实时判别和报警的目的。本专利技术提供的方法采用对缺陷特征信号求一阶导数的方法，将缺陷特征信号转换为只存在正值和负值的信号，进而对正值进行放大，对负值进行缩小，并对其进行平滑滤波处理，使缺陷判别信号为只有正值的单一数值，同时引入缺陷判别阀值P0的方法，对缺陷判别信号和阀值P0进行比较，直观和实时地实现缺陷有无的判别。附图说明图1为基于交流电磁场检测技术的Bz信号波形图；图2为本专利技术实施例提供的基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法的示意图一；图3为本专利技术实施例提供的基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法的示意图二；图4为本专利技术实施例提供的基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法的示意图三；图5为本专利技术实施例提供的缺陷特征信号经处理后的缺陷判别信号；图6为本专利技术实施例提供的未经处理的缺陷特征信号。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例只是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下获取的其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中，所述方法应用于基于交流电磁场检测技术的缺陷特征信号，所述交流电磁场检测技术在对缺陷进行检测时可以产生用于判别缺陷的Bx信号、By信号和Bz信号，本实施例提供的方法应用于Bz信号中。根据交流电磁场检测原理，Bz信号形状包括连续的波谷和波峰两部分，即包含正峰值和负峰值，因此，Bz信号曲线的一阶导数将出现峰值。由于Bz信号形状包括连续的波谷和波峰两部分，因此借助Bz信号进行缺陷判别时需要考虑波谷和波峰两方面的值，而且检测时外界噪声会扰乱对缺陷的判别，因此借助Bz信号的波谷和波峰进行缺陷判别容易造成误判，而且判别不直观，需要检测完成后或进一步绘制蝶形图进行缺陷的判别。实施例一图2为本专利技术实施例提供的基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法的示意图，如图所示，包括：S101，接收输入的缺陷特征信号，其中所述缺陷特征信号包含缺陷引起的Bz信号和外界因素引起的噪声扰动信号。具体的，信号和数学处理软件接收输入的缺陷特征信号，其中接受输入的缺陷特征信号为检测探头输入的单通道缺陷特征信号，该缺陷特征信号中包括Bz信号和噪声扰动信号，进而对其进行预处理获取该缺陷特征信号的Bz信号和噪声扰动信号，如图3所示，包括：S1011，接收检测探头输入的单通道缺陷特征信号；S1012，获取所述缺陷特征信号的Bz信号和噪声扰动信号。进一步对获取的Bz信号用于缺陷的初步识别，出现较明显的具有波峰和波谷的Bz信号则代表存在缺陷，获取的噪声扰动信号是由外界环境或探头抖动、运动速度不均匀引起，但一般较小，位于某一数值附近，而且其一阶导数较小。S102，对所述缺陷特征信号求一阶导数，并同时判断所述一阶导数是否大于零；S103，如果是，将所述一阶导数乘以大于1的数N0，并输入到低通滤波器S105；S104，如果否，将所述一阶导数乘以小于1的正数M0，并输入到低通滤波器S105。具体的，信号或数学处理软件接收到检测探头输入的缺陷特征信号之后，调用预先编制好的一阶导数处理程序对其进行实时的一阶求导，求一阶导数后只包含正值和负值，进一步对该一阶导数与零进行比较，判断该一阶导数是否大于零，并输入到低通滤波器。若大于零，则将所述一阶导数乘以大于1的数N0，将该一阶导数扩大一定的倍数，并输入到低通滤波器；若小于零，将所述一阶导数乘以小于1的正数M0，将该一阶导数缩小一定的倍数，并输入到低通滤波器。通入低通滤波器的目的是过滤包含的噪声信号，使显示的信号平滑。优选的，对所述缺陷特征信号求一阶导数，并同时判断所述一阶导数是否大于零，其特征在于，对所述缺陷特征信号求一阶导数包括借助labview软件控件求一阶导数和matlab软件编程求一阶导数。其中，对上述一阶导数的放大和缩小不仅仅局限于上述的倍数，例如大于零的一阶导数为放大150倍，小于零的一阶导数缩小50倍。S106，判断所述低通滤波器输出的缺陷判别信号是否大于等于预设阀值P0；S1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法，应用于基于交流电磁场检测技术的缺陷特征信号，其特征在于，包括：接收输入的缺陷特征信号，其中所述缺陷特征信号包含缺陷引起的Bz信号和外界因素引起的噪声扰动信号；对所述缺陷特征信号求一阶导数，并同时判断所述一阶导数是否大于零；如果是，将所述一阶导数乘以大于1的数N0，并输入到低通滤波器；如果否，将所述一阶导数乘以小于1的正数M0，并输入到低通滤波器；判断所述低通滤波器输出的缺陷判别信号是否大于等于预设阀值P0；如果是，判断有缺陷存在；如果否，判断缺陷不存在。

【技术特征摘要】
1.基于交流电磁场检测技术的缺陷判别方法，应用于基于交流电磁场检测技术的缺陷特征信号，其特征在于，包括：接收输入的缺陷特征信号，其中所述缺陷特征信号包含缺陷引起的Bz信号和外界因素引起的噪声扰动信号；对所述缺陷特征信号求一阶导数，并同时判断所述一阶导数是否大于零；如果是，将所述一阶导数乘以大于1的数N0，并输入到低通滤波器；如果否，将所述一阶导数乘以小于1的正数M0，并输入到低通滤波器；判断所述低通滤波器输出的缺陷判别信号是否大于等于预设阀值P0；如果是，判断有缺陷存在；如果否，判断缺陷不存在。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述接收输入的缺陷特征信号之前，包括：接收检测探头输入的至少一次样本...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁新安，李伟，陈国明，杨伟超，刘向阳，蒋维宇，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37