一种全自动超声检测数据有效性自动识别方法技术

本发明专利技术公开了一种全自动超声检测数据有效性自动识别方法，包括校准图谱有效性识别和焊缝图谱有效性识别；校准图谱有效性识别包括反射体幅值的有效性判定、相邻通道覆盖的有效性判定、反射体闸门位置的有效性判定和TOFD通道参数准确性判定；焊缝图谱有效性识别包括扫查数据完整性有效性判定、耦合不良性判定、轨道位置准确性判定和扫查温度有效性判定；该全自动超声检测数据有效性自动识别方法着重解决AUT检测图谱有效性识别人为误判的问题，保证施工现场AUT检测图谱质量，降低在建长输管道焊口重新开挖检测风险。道焊口重新开挖检测风险。道焊口重新开挖检测风险。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动超声检测数据有效性自动识别方法


[0001]本专利技术涉及油气储运工程建设的管道环焊缝焊接全自动超声检测
，特别涉及一种全自动超声检测数据有效性自动识别方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国管道工程建设事业的快速发展，大口径，高壁厚的石油天然气管线越来越多，全自动焊接技术获得大量采用。而对于全自动焊接较易产生的坡口面积型缺陷的检测，AUT技术成为首选检测方式，并在国内得到业界越来越多的认可和应用。
[0003]随着管道建设朝着数字化智能化方向发展的同时，AUT检测技术的智能化显得尤为重要。目前长输油气管道AUT检测数据在评判前需要人工对数据有效性进行识别，不仅费时费力，还容易出现有效性识别错误现象，检测数据无法使用，导致后期开挖重新检测的后果。因此，迫切需要开发AUT检测结果有效性自动识别方法，在检测数据评判前对AUT检测数据进行有效性识别，提高有效性识别准确率及识别效率，为AUT检测数据的智能评判提供基础。
[0004]目前国内外尚未提出对AUT检测结果有效性自动识别的方法，我们长输管道建设的工程需求，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动超声检测数据有效性自动识别方法，其特征在于，包括校准图谱有效性识别和焊缝图谱有效性识别；其中，I、校准图谱有效性识别的步骤如下：S1、基于在AUT检测过程中，将各带状图通道内反射体的实测最高波幅值调整为80％的设置方式，将TOFD通道的直通波波幅调整到40％～90％的设置方式，获得校准图谱；S2、反射体幅值的有效性判定：计算各带状图通道内的反射体圆周方向位置及主反射体波高；若各带状图通道的主反射体圆周方向位置的主反射体波高均在70％～99％的范围内，则判定校准图谱有效；反之，则判定校准图谱无效；S3、相邻通道覆盖的有效性判定：基于各带状图通道内的反射体圆周方向位置获得其与前、后相邻两个带状图通道的覆盖位置，并根据相邻通道覆盖位置，计算出每组相邻通道覆盖幅值；若全部相邻通道覆盖幅值均在其相应通道的主反射体波幅的6.25％～50％之间，则判定校准图谱有效；反之，判定校准图谱无效；S4、反射体闸门位置的有效性判定：在校准图谱的波谱图中获取各带状图通道中反射体最高波在时间闸门中的横坐标位置；在校准图谱的波谱图中获取各带状图通道的时间闸门在该通道坐标系上的横坐标范围，以得到横坐标范围内居中位置处对应的横坐标；若上述两个横坐标之间的差值在
‑
1mm～1mm之间，则判定标准图谱有效；反之，则判定校准图谱无效；S5、TOFD通道参数准确性判定：在TOFD通道内识别出合适的直通波，并根据直通波出现时间得到底面反射波出现时间；以“时间选取起点为测得直通波前0.5us，时间选取终点为测得测得底面反射波后0.5us”为时间截取范围，若TOFD通道内任一帧的直通波幅值低于40％，或TOFD通道内任一帧的时间截取范围小于0.5us，，则判定校准图谱无效；反之，该校准图谱有效；II、焊缝图谱有效性识别的步骤如下：S6、基于在AUT检测过程中轨道距离焊缝中心线距离误差不大于
±
1mm的要求，获得焊缝图谱；S7、扫查数据完整性有效性判定：识别焊缝图谱中是否存在白线或黑线；若任一条白线或黑线的宽度W≥6mm，则判定焊缝图谱无效；反之，该焊缝图谱有效；S8、耦合不良性判定：对各耦合通道的全部帧的最高波幅值进行计算，以确定每个耦合通道内最高波幅值AMP连续小于40％的帧数N，进而计算出耦合丢失长度L；若任一段的耦合不良长度L＞6mm，则判定焊缝图谱无效；反之，该焊缝图谱有效；S9、轨道位置准确性判定：根据焊缝图谱识别出各根部体积通道的全部帧的最高波幅值的出现时间，并对异常时间值进行修正或插值替代，进而取得各根部体积通道内各帧最高波幅值的出现时间的最大值、最小值和平均值；若不同根部体积通道时间平均值之间的差值≥0.5us，或若任一根部体积通道的时间最大值和时间最小值之间差值≥0.5us，则判定焊缝图谱无效；反之，该焊缝图谱有效；S10、扫查温度有效性判定：获取焊缝图谱中的焊缝扫查温度T1，以及在焊缝图谱获取前、后分别得到的两个校准图谱的扫查温度T2和T3，并计算
△
T
1＝
abs(T2‑
T3)，
△
T2＝abs(T2‑
T1)和
△
T3＝abs(T3‑
T1)；若
△
T1＞10℃，则两个校准图谱判定为无效，并推定在两个校准图谱之间获得的所有焊缝图谱均无效；若
△
T2＞10℃或
△
T3＞10℃，则T1温度对应的焊缝图无
效；若
△
T1≤10℃，且
△
T2和
△
T3均≤10℃，则两个校准图谱和在两个校准图谱之间获得的所有焊缝图谱均有效。2.根据权利要求1所述的全自动超声检测数据有效性自动识别方法，其特征在于，步骤S2中，对任一通道i内的反射体圆周方向位置及主反射体波高的获取方法为：1)计算带状图通道i中不同帧的数据存储偏移：得到帧索引为j的A扫数据所有采集点的幅值大小；其中，数据存储偏移A
offset
‑
j
的计算公式为：A
offset
‑
j
＝j*N
frmcount
+(N
channel0
+N
channel1
+N
channel2
+
……
N
channeli
‑1)，式中，A
offset
‑
j
为通道i第j帧的数据存储偏移；N
frmcount
为每帧的数据个数；N
channeli
为通道i的数据个数；基于通道i第j帧的数据存储偏移，即可实现在校准图谱上定位到通道i第j帧的数据位置，进而获得处于该位置下的全部采集点的幅值；进而，采用遍历所有采集点幅值方法得到通道i中每帧数据波幅门内最大值MAX；2)基于图谱采集仪器的数据采样位数bit，计算通道i中每帧数据波幅门内最大值对应的波幅值AMP，其计算公式为：AMP＝(MAX/2
bit
)*100％；3)记录通道i内的三个最高波幅值以及三个最高波幅值对应的位置，基于每个最高波幅值对应的位置分别对上游相邻通道间和下游相邻通道间的最高波位置进行比较；基于相邻通道位置相差在15mm的波幅位置为主反射体位置，相邻通道位置一致的为中心通孔位置的判断原则，在三个最高波幅值对应的位置中定位出中心通孔位置，以及根据中心通孔圆周方向位置区分出上游主反射体区域及下游主反射体区域；进而，基于主反射体圆周方向位置计算的最高波幅值即为该通道主反射体波高。3.根据权利要求1所述的全自动超声检测数据有效性自动识别方法，其特征在于，步骤S3中，对任一通道i内与其前、后相邻通道覆盖位置的识别及每组相邻通道覆盖幅值的方法为：1)基于各带状图通道内的主反射体圆周方向位置，获得每相邻两个带状图通道的覆盖位置；其中，对于带状图通道i来说，覆盖位置计算公式为：j
coverup
‑
i
＝POS
i
‑1；j
coverdown
‑
i
＝POS
i+1
；式中，j
coverup
‑
i
为通道i内主反射体的上覆盖圆周方向位置对应的帧索引；POS
i
‑1为通道i
‑
1内(即通道i的前一个通道)主反射体圆周方向位置，其具体可直接调用步骤S2中对应的结果；j
coverdown
‑
i
为通道i内主反射体的下覆盖圆周方向位置对应的帧索引；POS
i+1
为通道i+1(即通道i的后一个通道)内主反射体圆周方向位置，其具体可直接调用步骤S2中对应的结果；其中，通道0只有下覆盖，没有上覆盖，最后一个通道只有上覆盖，没有下覆盖；2)根据每组相邻通道覆盖位置，计算每组相邻通道覆盖所在帧的数据存储偏移，包括上覆盖对应的数据存储偏移A
offsetup
‑
i
和下覆盖对应的数据存储偏移A
offsetdown
‑
i
；其中，上覆盖对应的数据存储偏移A
offsetup
‑
i
的计算公式为：A
offsetup
‑
i
＝j
coverup
‑
i
*N
frmcount
+(N
channel0
+N
channel1
+N
channel2
+
……
N
channeli
‑1)式中：A
offsetup
‑
i
为通道i上覆盖所在帧的偏移，j
coverup
‑
i
为通道i主反射体的上覆盖圆周
方向位置对应的帧索引，N
frmcount
为每帧的数据个数，N
channeli
为通道i的数据个数；下覆盖对应的数据存储偏移A
offsetdown

【专利技术属性】
技术研发人员：薛岩，高静，赵丹丹，武晶，刘全利，周广言，皮亚东，吕新昱，郝维康，王天，
申请(专利权)人：中国石油管道局工程有限公司中国石油天然气管道科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：