一种基于路径能量匹配的无基线超声Lamb缺陷定位方法技术

本发明专利技术涉及一种基于路径能量匹配的无基线超声Lamb缺陷定位方法，包括以下步骤：S1、在铝板上布置圆形传感器阵列并构建扇形区域，通过在板上打孔模拟缺陷，采集扇形扫描区的损伤信号；S2、对损伤信号进行预处理，并根据边界回波信号对所有信号进行归一化处理；S3、按照传感器路径长度将所有信号分组，按组计算首达波包能量比值；S4、将每个扇形扫描区中能量比值最低的两条路径找出，并计算出路径直线的交点，以此进一步确定缺陷位置，绘制缺陷定位图。与现有技术相比，本发明专利技术具有对缺陷的检测定位快速精准、成像结果清晰等优点。成像结果清晰等优点。成像结果清晰等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于路径能量匹配的无基线超声Lamb缺陷定位方法


[0001]本专利技术涉及各向同性材料板类超声Lamb波无损检测领域，尤其是涉及一种基于路径能量匹配的无基线超声Lamb缺陷定位方法。

技术介绍

[0002]超声导波具有传播距离长、衰减慢、对缺陷灵敏度高等优势，并且其检测所需设备简单易操作，常被应用于无损检测、结构健康监测中。其中，用于板状结构的无损检测检测多以超声Lamb波为主。传统的各向同性板状结构的超声Lamb波缺陷检测和定位依赖于基线信号数据，需在被检测对象在无损伤状态下提前获取健康信号数据。通过将检测信号与基线健康信号进行比较，以此判断缺陷是否存在以及缺陷的位置。例如，目前比较成熟的椭圆成像算法，概率椭圆成像算法，全聚焦成像算法等。然而，在实际的工业生产中，检测对象的基线数据、健康信号往往没有采集过或者很难获取，因此应用在实际工业中存在着一定的局限性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于路径能量匹配的无基线超声Lamb缺陷定位方法。
>[0004]本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于路径能量匹配的无基线超声Lamb缺陷定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在铝板上布置圆形传感器阵列并构建扇形区域，通过在铝板上打孔模拟缺陷，采集扇形扫描区的损伤信号；S2、对损伤信号进行预处理，并根据边界回波信号对所有信号进行归一化处理；S3、按照传感器路径长度将所有信号分组，按组计算首达波包能量比值；S4、将每个扇形扫描区中能量比值最低的两条路径找出，并计算出路径直线的交点，以此进一步确定缺陷位置，绘制缺陷定位图。2.根据权利要求1所述的一种基于路径能量匹配的无基线超声Lamb缺陷定位方法，其特征在于，所述的损伤信号的获取方法包括以下步骤：S101、在铝板上布置阵列半径长度为r的n个传感器圆形阵列，且每个传感器等距排列，并对每个传感器进行标号，其中n为偶数，且n≥8；S102、在铝板上随机位置进行打孔处理，以此模拟实际工业中的缺陷；S103、选择设定频率和周期的激励信号，令奇数标号的传感器依次激励，正对的m个传感器依次进行接收，得到对应的m列接收信号，构成一个扇形扫描区，共获取(n/2)
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m列损伤信号。3.根据权利要求1所述的一种基于路径能量匹配的无基线超声Lamb缺陷定位方法，其特征在于，所述的步骤S2中对损伤信号进行预处理，并根据边界回波信号对所有信号进行归一化处理具体包括以下步骤：S201、将获取到的损伤信号全部读入MATLAB中进行信号处理；S202、计算出每列信号中边界回波的到达时间t
B
；S203、按照边界回波到达时间t
B
提取出所有信号的边界回波峰值幅值，按照边界回波传播距离长度按比例将所有损伤信号归一化。4.根据权利要求3所述的一种基于路径能量匹配的无基线超声Lamb缺陷定位方法，其特征在于，所述的MATLAB进行信号处理具体为，使用fir滤波函数对所有信号进行带通滤波，使用小波函数对所有信号进行降噪处理，使用Hilbert函数变换得到损伤信号的包络曲线。5.根据权利要求3所述的一种基于路径能量匹配的无基线超声Lamb缺陷定位方法，其特征在于，所述的每列信号中边界回波的到达时间t
B
：其中，V
S0
为Lamb波频散曲线获取设定频率下S0模态的群速度，d
TBR
为每对传感器之间最近的边界反射距离。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：周邵萍，李沁霏，罗志，邢改兰，李勇，顾嘉靓，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：