一种基于增材缺陷的超声检测信号的降噪方法技术

本发明专利技术公开了一种基于增材缺陷的超声检测信号的降噪方法，属于增材制造技术领域。采用离散小波变换算法对增材缺陷的超声检测信号进行降噪处理，通过信号取样——离散小波分解——信号处理——离散小波重构获得降噪处理后的检测信号。在信号处理过程中采用了一种基于硬、软阈值法的可以动态调整的阈值函数。预制含有平底孔、气孔、及裂纹增材缺陷的激光增材样件用于检测并提取超声检测信号，对提出的降噪算法性能进行评估，通过对比不同降噪方法得到的降噪信号波形，以及这些信号的信噪比、均方根误差，发现提出的降噪算法优于传统的minimax软阈值法。的minimax软阈值法。的minimax软阈值法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于增材缺陷的超声检测信号的降噪方法


[0001]本专利技术涉及增材制造超声无损检测
，具体涉及一种基于增材缺陷的超声检测信号的降噪方法。

技术介绍

[0002]金属增材制造技术能够直接成型任意复杂的零件，省去了传统模具夹具的设计及制造成本，缩短了加工周期，对于航空航天零部件的制造具有极大的优势。但由于增材制造技术特殊的成型工艺导致其内部可能产生熔合不良、气孔、裂纹等缺陷，并且其内部缺陷具有不同于传统铸锻件的性质，故检测工艺不能直接套用铸锻件的检测标准，急需发展适用于增材制造领域的无损检测技术与方案。本专利技术拟对增材缺陷的超声检测信号进行分析，提出一种信号降噪处理方法。
[0003]超声检测理论上的最大分辨力为超声波波长的一半(即λ/2)，当需要检测出反射界面较小的缺陷时就要选择中心频率较大的超声探头。超声波频率越高，其穿透能力越弱，而且当缺陷反射声波较弱时，需要给接收信号更强的增益，就会进一步加大电子白噪声，缺陷声波就混杂在随机噪声之中，难以分辨，也就更加难以判断是否存在有用信号，即缺陷反射波。因此对反射波信号进行降噪就是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于增材缺陷的超声检测信号的降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：将带缺陷的原始信号与无缺陷处信号抵消并去除上、下表面反射波信号，获取待测工件的超声反射波信号；对超声反射波信号进行离散小波降噪处理以提高信噪比，从而得到缺陷的超声检测信号，识别增材缺陷。2.根据权利要求1所述的一种基于增材缺陷的超声检测信号的降噪方法，其特征在于，该方法是利用超声检测系统进行的，所述超声检测系统包括相控阵整合型仪器设备、上位机、超声探头，上位机输出信号使相控阵整合型仪器设备控制超声探头发射和采集原始回波信号，上位机对缺陷进行处理识别缺陷。3.根据权利要求1所述的一种基于增材缺陷的超声检测信号的降噪方法，其特征在于，所述的离散小波降噪处理包括：离散小波分解：找到超声反射波信号f的最佳逼近f
j
，再逐级进行下采样分解直到得到所有小波分量；信号处理：通过阈值量化的方法消除小波分量中的部分频率以达到信号降噪的目的；离散小波重构：对信号处理后的小波分量进行上采样重构出函数得到离散小波降噪处理的输出信号，所述上采样重构为离散小波分解的逆过程。4.根据权利要求3所述的一种基于增材缺陷的超声检测信号的降噪方法，其特征在于，离散小波分解分包括：a.初始化：目的是找到超声反射波信号f的最佳逼近f
j
，由于f
j
为信号f在近似空间V
j
上的正交投影P
j
f，当尺度函数φ为紧支撑且分解层数j足够大时，有：f，当尺度函数φ为紧支撑且分解层数j足够大时，有：式中，j＝1，2，3，4，5，6......，m为调节系数，m可取1,2,3,4,5,6
……
，j越大近似度就越高，f
j
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵吉宾，何振丰，赵宇辉，孙长进，王志国，李论，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：