基于滑动窗口动态时序归准的超声导波信号温度补偿方法技术

该发明专利技术提出了一种基于滑动窗口动态时序归准的超声导波信号温度补偿方法。本发明专利技术利用滑动窗口加速运算并将信号分解为子序列，并在子序列维度上计算加权冲击能量参数WSTE，从而获得WSTE曲线，进而通过确定WSTE曲线的最大幅值，从而确定最大幅值的加权冲击能量参数WSTE对应的滑动窗口，再根据所确定的滑动窗口的起点所对应的归一测试信号的采样点序号计算长复杂结构件中缺陷的位置。本发明专利技术通过滑动窗口的局部感知思想来监测子序列可能存在的缺陷信息，放大了长构件上小缺陷的回波特性，增大了缺陷的信噪比和可识别性，有效实现了不同温度情况下超声导波对缺陷的识别，减少了缺陷误报漏报的可能性。报漏报的可能性。报漏报的可能性。

【技术实现步骤摘要】
基于滑动窗口动态时序归准的超声导波信号温度补偿方法


[0001]本专利技术涉及一种超声导波监测信号温度补偿方法，具体涉及了一种基于滑动窗口动态时序归准的超声导波信号温度补偿方法。

技术介绍

[0002]长复杂结构件如钢梁，道岔尖轨，铁路基本轨是社会中各种设备与设施中的关键承压部件，广泛运用于交通运输和机械工程等领域，这些结构件的健康监测对于保证社会经济安全与人民财产安全有着巨大的意义，以道岔尖轨为例，一旦其在长期工作中出现了疲劳失效，极有可能导致列车脱轨翻车的极严重事故。
[0003]在复杂结构件的无损检测中，相比于漏磁，射线等探测方案，超声导波由于其传播距离远，全截面覆盖的特性被广泛用在了结构健康监测中，对于板和管这种不发生导波模态转换的规则结构件已有大量研究与实践，然而长复杂结构件会引起大量的超声导波频散与模态转换，进而导致超声导波回波信号复杂，特征难以提取。更为重要的是，由于超声导波传播受温度影响，温度升高会导波超声波速发生变化，进而导致波包发生偏移，甚至导致监测系统发生缺陷后的误报和漏报，严重威胁工程安全。<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于滑动窗口动态时序归准的超声导波信号温度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用超声监测仪器采集长复杂结构件的导波参考信号和导波测试信号2)对导波参考信号和导波测试信号分别进行归一化处理，获得归一参考信号和归一测试信号；3)首先根据归一参考信号和归一测试信号的采样点构建欧式距离矩阵，将欧式距离矩阵的(0,0)点作为初始滑动窗口的起点，对当前滑动窗口内的归一参考信号和归一测试信号的采样点进行动态时序归准，获得当前滑动窗口内的最优归准路径，再基于每个滑动窗口内的最优归准路径更新下一个滑动窗口，并基于欧式距离矩阵对下一个滑动窗口内的归一参考信号和归一测试信号的采样点进行动态时序归准，获得下一个滑动窗口内的最优归准路径，直至滑动窗口覆盖到欧式距离矩阵的边界；接着由各个滑动窗口内的最优归准路径累计获得归一参考信号和归一测试信号的最优归准总路径，然后根据最优归准总路径对归一参考信号和归一测试信号的采样点进行匹配，最后根据匹配采样点对归一测试信号进行温度补偿，获得补偿后的测试信号；4)根据补偿后的测试信号，将各个滑动窗口内的补偿后的测试信号作为对应的窗口子序列Sw；5)计算各个滑动窗口的窗口子序列Sw的加权冲击能量参数WSTE，再根据滑动窗口的序号将各个加权冲击能量参数WSTE进行连接后形成WSTE曲线；6)确定WSTE曲线的最大幅值，从而确定最大幅值的加权冲击能量参数WSTE对应的滑动窗口，再根据所确定的滑动窗口的起点所对应的归一测试信号的采样点序号计算长复杂结构件中缺陷的位置。2.根据权利要求1所述的一种基于滑动窗口动态时序归准的超声导波信号温度补偿方法，其特征在于，当所述当前滑动窗口内的最优归准路径的路径点第一次满足以下条件时，则将满足条件的路径点作为下一个滑动窗口的起点，公式如下：(i,j)＝(i
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1,j
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1),1&lt;i,j&lt;n其中，(i,j)表示当前滑动窗口内的最优归准路径的一个路径点，(i
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1,j
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1)表示当前滑动窗口内的最优归准路径的当...

【专利技术属性】
技术研发人员：马君旺，张鹏飞，唐志峰，巩国培，赵翔，寇治国，吕福在，
申请(专利权)人：杭州浙达精益机电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：