一种超声波探伤中对缺陷类型的判别方法技术

本发明专利技术提供了一种超声波探伤中对缺陷类型的判别方法，所述判别方法为设置已知缺陷类型的波形特征向量模板，通过超声波探伤检测仪器获取工件的波形信号，根据波形的特点，提取波形信号特征，将波形信号特征中的波形向量与波形特征向量模板进行波形匹配；匹配后得到工件焊缝的缺陷类型，本发明专利技术能对缺陷类型进行快速判别，且识别率高。

A method to distinguish defect types in ultrasonic flaw detection

【技术实现步骤摘要】
一种超声波探伤中对缺陷类型的判别方法
本专利技术涉及锅炉检测
，特别是一种超声波探伤中对缺陷类型的判别方法。
技术介绍
超声检测技术是无损检测领域中的一种非常重要的方法，一直广泛地应用于在线质量控制等安全监测之中。常规超声检测使用的超声波探伤仪只能提供回波信号时域方面的信息，对于缺陷性质的评定更多地依赖于检测人员的技术和经验，致使缺陷定性的可靠性受到限制。关于缺陷的机器识别，现有缺陷评定方法有：神经网络、模糊数学、谱分析、多元统计分析等。现有的评定方法存在如下缺点：操作比较复杂或者识别率比较低。
技术实现思路
为克服上述问题，本专利技术的目的是提供一种超声波探伤中对缺陷类型的判别方法，能对缺陷类型进行快速判别，且识别率高。本专利技术采用以下方案实现：一种超声波探伤中对缺陷类型的判别方法，所述判别方法为设置已知缺陷类型的波形特征向量模板，通过超声波探伤检测仪器获取工件的波形信号，根据波形的特点，提取波形信号特征，将波形信号特征中的波形向量与波形特征向量模板进行波形匹配；匹配后得到工件焊缝的缺陷类型。进一步的，所述设置已知缺陷类型的波形特征向量模板具体为：所述超声波探伤的过程中，不同缺陷类型的波形信息不同，同种缺陷其波形特征相同，根据这特点来判断识别缺陷类型，对于不同缺陷类型的数据波形用一个含有n个参数的向量M=[m1，m2，m3，m4……mn-1，mn]来表示，将不同的缺陷类型的波形特征向量集合在一起形成一个波形特征向量模板，即波形特征向量模板中含有多个向量M。进一步的，不同的缺陷类型在不同的位置间隔下的幅值的变化不一样，则设置元素xi为波形某点的幅值，对获取的波形X做如下处理：令向量P=[x1，x2，x3，x4……xn-1，xn]/max(xi)=[P1，P2，P3，P4……Pn-1，Pn]；将波形信号特征中的波形向量与波形特征向量模板进行波形匹配时，必须确保获取的波形X的起始位置和终止位置与波形特征向量模板中对波形向量化处理的起始位置和终止位置相同，则定义输入波形向量X与波形特征向量模板Mi之间的距离Di，Di=∑(Mi-Pi)；比较Di的值，取Di的最小值，此时i即为输入波形X所对应的数字，即将输入波形向量X与多个向量M中的第i个进行波形匹配；从而匹配后得到工件焊缝的缺陷类型。进一步的，所述超声波探伤检测仪器包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内设置有带有单片机的电路板，所述电路板上设置有超声波检测模块和数据采集模块，所述超声波检测模块包括超声波发射电路、探头、超声波接收电路、高频放大电路、带通滤波器，所述超声波发射电路经探头与超声波接收电路连接，所述超声波接收电路分别与单片机和高频放大电路连接，所述高频放大电路分别与单片机和带通滤波器连接，所述带通滤波器与单片机连接；所述数据采集模块包括A/D转换芯片、数据存储器、以及EPLD芯片，所述带通滤波器与所述A/D转换芯片连接，所述A/D转换芯片与所述数据存储器连接，所述数据存储器与所述单片机连接，所述EPLD芯片分别与数据存储器和A/D转换芯片连接。进一步的，所述检测仪器还包括液晶显示器和键盘模块，所述液晶显示器与所述单片机连接，所述键盘模块与所述EPLD芯片连接。进一步的，所述单片机连接有一外接端口，所述外接端口连接有电源模块和上位计算机。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过超声波探伤检测仪器获取工件的波形信号，对波形进行处理，提取波形特征，并建立已知缺陷类型的波形特征向量模板来形成知识库并封装，将波形信号特征中的波形向量与波形特征向量模板进行波形匹配；能对缺陷类型进行快速判别，且识别率高。附图说明图1是本专利技术的方法流程示意图。图2是本专利技术的超声波探伤检测仪器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。请参阅图1和图2所示，本专利技术的一种超声波探伤中对缺陷类型的判别方法，所述判别方法为设置已知缺陷类型的波形特征向量模板，通过超声波探伤检测仪器获取工件的波形信号，根据波形的特点，提取波形信号特征，将波形信号特征中的波形向量与波形特征向量模板进行波形匹配；匹配后得到工件焊缝的缺陷类型。其中，所述设置已知缺陷类型的波形特征向量模板具体为：所述超声波探伤的过程中，不同缺陷类型的波形信息不同，同种缺陷其波形特征相同，根据这特点来判断识别缺陷类型，对于不同缺陷类型的数据波形用一个含有n个参数的向量M=[m1，m2，m3，m4……mn-1，mn]来表示，将不同的缺陷类型的波形特征向量集合在一起形成一个波形特征向量模板，即波形特征向量模板中含有多个向量M。由于不同的缺陷类型在不同的位置间隔下的幅值的变化不一样，则设置元素xi为波形某点的幅值，对获取的波形向量X做如下处理：令向量P=[x1，x2，x3，x4……xn-1，xn]/max(xi)=[P1，P2，P3，P4……Pn-1，Pn]；将波形信号特征中的波形向量与波形特征向量模板进行波形匹配时，必须确保获取的波形X的起始位置和终止位置与波形特征向量模板中对波形向量化处理的起始位置和终止位置相同，则定义输入波形向量X与波形特征向量模板Mi之间的距离Di，Di=∑(Mi-Pi)；比较Di的值，取Di的最小值，此时i即为输入波形向量X所对应的数字，即将输入波形向量X与多个向量M中的第i个进行波形匹配；从而匹配后得到工件焊缝的缺陷类型。在本专利技术中，所述超声波探伤检测仪器包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内设置有带有单片机1的电路板，所述电路板上设置有超声波检测模块2和数据采集模块3，所述超声波检测模块2包括超声波发射电路21、探头22、超声波接收电路23、高频放大电路24、带通滤波器25，所述超声波发射电路21经探头22与超声波接收电路23连接，所述超声波接收电路23分别与单片机1和高频放大电路24连接，所述高频放大电路24分别与单片机1和带通滤波器25连接，所述带通滤波器25与单片机1连接；所述数据采集模块3包括A/D转换芯片31、数据存储器32、以及EPLD芯片33，所述带通滤波器25与所述A/D转换芯片31连接，所述A/D转换芯片31与所述数据存储器32连接，所述数据存储器32与所述单片机1连接，所述EPLD芯片33（即可擦除可编程逻辑器件EPLD）分别与数据存储器32和A/D转换芯片31连接。其中，超声波发射电路21、超声波接收电路23、高频放大电路24、带通滤波器25已经是现有技术，在此不进行详细说明该电机的具体结构；所述单片机型号为STM32系列单片机。所述带通滤波器型号为BPF系列带通滤波器。所述探头型号为JC-1400超声波探头。其中，所述检测仪器还包括液晶显示器4和键盘模块5，所述液晶显示器4与所述单片机1连接，所述键盘模块5与所述EPLD芯片连接。即能将探头进行检测的情况通过液晶显示器4进行显示，键盘模块能对检测仪器进行操作。另外，在本专利技术中，所述单片机连接有一外接端口6，所述外接端口连接有电源模块7和上位计算机8。该电源模块能为检测仪器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波探伤中对缺陷类型的判别方法，其特征在于：所述判别方法为设置已知缺陷类型的波形特征向量模板，通过超声波探伤检测仪器获取工件的波形信号，根据波形的特点，提取波形信号特征，将波形信号特征中的波形向量与波形特征向量模板进行波形匹配；匹配后得到工件焊缝的缺陷类型。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声波探伤中对缺陷类型的判别方法，其特征在于：所述判别方法为设置已知缺陷类型的波形特征向量模板，通过超声波探伤检测仪器获取工件的波形信号，根据波形的特点，提取波形信号特征，将波形信号特征中的波形向量与波形特征向量模板进行波形匹配；匹配后得到工件焊缝的缺陷类型。


2.根据权利要求1所述的一种超声波探伤中对缺陷类型的判别方法，其特征在于：所述设置已知缺陷类型的波形特征向量模板具体为：所述超声波探伤的过程中，不同缺陷类型的波形信息不同，同种缺陷其波形特征相同，根据这特点来判断识别缺陷类型，对于不同缺陷类型的数据波形用一个含有n个参数的向量M=[m1，m2，m3，m4……mn-1，mn]来表示，将不同的缺陷类型的波形特征向量集合在一起形成一个波形特征向量模板，即波形特征向量模板中含有多个向量M。


3.根据权利要求1所述的一种超声波探伤中对缺陷类型的判别方法，其特征在于：不同的缺陷类型在不同的位置间隔下的幅值的变化不一样，则设置元素xi为波形某点的幅值，对获取的波形X做如下处理：令向量P=[x1，x2，x3，x4……xn-1，xn]/max(xi)=[P1，P2，P3，P4……Pn-1，Pn]；
将波形信号特征中的波形向量与波形特征向量模板进行波形匹配时，必须确保获取的波形X的起始位置和终止位置与波形特征向量模板中对波形向量化处理的起始位置和终止位置相同，则定义输入波形向量X与波形特征向量模板Mi之间的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小韩，汪建光，陈世旺，叶振华，谢小明，黄晓芝，叶飞飞，
申请(专利权)人：福建省锅炉压力容器检验研究院，
类型：发明
国别省市：福建;35