一种基于稀疏翼阵列调频谱相图谱法的损伤检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于稀疏翼阵列调频谱相图谱法的损伤检测方法，属于裂纹检测技术领域，包括如下步骤：发出线性扫频波，接收回波；使用谱相图谱法对回波进行处理，谱相图谱法主要过程包括孪生积变换

【技术实现步骤摘要】
一种基于稀疏翼阵列调频谱相图谱法的损伤检测方法


[0001]本专利技术涉及裂纹检测
，具体涉及一种基于稀疏翼阵列调频谱相图谱法的损伤检测方法
。

技术介绍

[0002]板状和管状结构目标件在众多工业和科研领域中具有广泛的应用，如航空航天
、
轨道交通
、
石油化工等领域
。
在这些领域中，目标件构件的安全性和可靠性对于人员和资产的保障至关重要
。
然而，目标件结构常常会出现一些损伤，例如焊接接头缺陷
、
螺栓紧固区域的裂纹
、
外力引起的裂纹
、
腐蚀
、
磨损等，这些损伤会导致结构失效，严重威胁设备的安全运行和人员的生命安全
。
因此，在生产和使用过程中，对板状和管状结构目标件的损伤检测至关重要
。
传统的损伤检测方法通常依赖于人工的视觉或触觉检查，或使用一些非破坏性检测技术，如磁粉检测
、
涡流检测等
。
然而，这些方法不仅存在对材料质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于稀疏翼阵列调频谱相图谱法的损伤检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1
：发出线性扫频波，接收回波，在目标件裂纹目标位置附近放置扫频波收发组件，利用扫频波收发组件根据线性调频脉冲信号发出线性扫频波，并对回波进行接收生成回波信号，发射的所述线性调制脉冲信号的频率是线性变化的；
S2
：使用谱相图谱法对所述回波进行处理，计算裂纹目标位置的损伤处到所述扫频波收发组件的距离，对发出的所述线性调制脉冲信号和接收到的所述回波信号利用孪生积变换的方法进行处理，得到的变换波，所述变换波是定频信号，利用欧拉公式得到所述变换波实部，对所述实部进行傅里叶变换得到处理波，随后在对处理波进行计算得出距离；
S3
：所述扫频波收发组件包括稀疏翼阵列收发装置，利用所述稀疏阵列收发装置进行信号的收发进行损伤精确定位，所述稀疏阵列收发装置为线性阵列收发装置，所述稀疏阵列收发装置包括收发机构以及定点旋转机构，所述收发机构包括三个传感器，三个所述传感器呈线性等间距排列，位于中心位置的所述传感器为收发器，所述收发器用于发出线性扫频波以及接收回波，其余两个所述传感器为接收器，所述接收器用于接收回波，所述定点旋转机构与三个传感器驱动连接用于带动三个传感器绕定点旋转机构定点进行旋转以调整收发方向，三个所述传感器连线与定点旋转机构带动三个传感器旋转形成的弧线相切；
S3.1
：将所述稀疏翼阵列收发装置放置于裂纹目标位置附近，利用
S2
中所述谱相图谱法，不断调整所述收发机构的旋转角度，利用所述收发机构中位于中间位置的所述收发器测量多个距离，并记录所述多个距离中的最小值以及对应的模糊位置，所述收发器通过产生线性扫频波以及接收回波进行距离的测量；
S3.2
：将所述稀疏翼阵列收发装置放置于模糊位置附近，在所述模糊位置附近，确定所述定点旋转机构的定点位置以及与定点位置相互对应的初始基准线，借助所述稀疏阵列收发装置绕定点进行旋转，所述收发器产生线性扫频波，并利用所述稀疏阵列收发装置中收发机构的两个接收器进行多次回波信号接收，根据两个所述接收器接收的回波信号判断两个接收器到裂纹目标位置的距离，至两个所述接收器到裂纹目标位置一致时，确定此时收发机构相对于与定点相对应的初始基准线的偏转角度；
S3.3
：借助
S2
中所述谱相图谱法，利用所述收发机构中位于中间位置的收发器进行距离测量确定损伤距离，根据所述偏转角度以及损伤距离得出裂纹目标位置的精确定位
。2.
根据权利要求1所述的一种基于稀疏翼阵列调频谱相图谱法的损伤检测方法，其特征在于：两个所述接收器根据接收的回波信号时间差用于判断两个接收器到裂纹目标位置是否一致，在任何时刻，两个所述接收器接收回波信号的时间差为
Δ
t
，对于任意的
σ
＞0，均有
|
Δ
t|<
σ
，所述接收器的数量为
N
个，
N
为偶数，
N≥2
，增加
N
的数量以提高定位的准确性，以所述收发器为基准，位于所述收发器两侧的接收器由近至远依次为第
i
个，相对称的两个所述接收器的时间差为
Δ
t
i
，每个时间差所对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡国强，
申请(专利权)人：江苏必得科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：