【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及疲劳裂缝检测，尤其涉及基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法及系统。
技术介绍
1、机械设备和零件受循环载荷、高温或腐蚀等服役工况影响，容易在局部产生疲劳损伤，萌生微裂纹。早期疲劳裂纹不断扩展形成宏观裂纹出，将导致服役构件断裂失效，危害结构安全。因此针对疲劳裂纹，尤其是早期疲劳裂纹，研究简便可靠的检测方法是工程结构监测中的重要问题，具有重要意义。
2、目前，线性超声无损检测方法，例如声速法、衰减法，以其安全、有效、成本低等优点在工业领域得到广泛应用，但是疲劳裂纹等微小缺陷通常远小于检测所用超声波的半波长度，线性方法对其的检测灵敏度较低。而常见的非线性超声方法，例如非线性声调制、二次谐波、超声混频等，在检测微小缺陷方面表现出远超线性方法的灵敏度和有效性，但是对实验装置的要求较高，需要保证高激励脉冲、调制出合适的谐波频率或者尽可能剔除系统非线性影响，在实际应用过程中面临诸多限制。如果能采用线性的检测方法，配合非线性的优势，在实际应用有发展。
3、近年来，非线性边带峰值计数法(spc,sideband peak count)逐渐受到越来越多研究人员的注意，该方法不仅具备微小缺陷检测能力，而且能够在一定程度上克服或者避免其他非线性技术所面临的各种限制因素，并成功用于金属、混凝土、复合材料的疲劳损伤检测。虽然非线性边带峰值计数法表现出极高的应用潜力，但是绝大部分工作仍然采用与常规非线性方法类似的较为复杂的实验装置，例如一发一收式实验方法和低频高能量的激发模式。并且，由于体波的激发边带通
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，旨在解决传统线性超声无损检测技术难以检测出小于波长的微裂纹，而非线性超声技术虽然有更高的灵敏性，但是普遍需要较为复杂严格的设备要求，难以在实际应用中开展的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，包括：
3、通过预设频率对待检测物进行检测，获取回波范围；
4、获取闸门区间，根据非线性超声边带峰值计数法和所述闸门区间，处理所述回波范围，确定各边带峰值计数；
5、对各所述边带峰值计数进行平均化，获得指数；
6、根据所述指数确定疲劳裂纹等级。
7、优选的，所述通过预设频率对待检测物进行检测，获取回波范围的步骤之后，包括：
8、根据所述回波范围，获取所述回波范围对应的时域信号；
9、对所述时域信号进行快速傅里叶变换，再进行归一化处理获取频谱；
10、所述获取闸门区间，根据根据非线性超声边带峰值计数法和所述闸门区间，处理所述回波范围，确定各边带峰值计数的步骤，包括：
11、获取闸门区间，根据非线性超声边带峰值计数法和所述闸门区间，处理所述频谱，确定峰值数量；
12、根据所述峰值数量和所述闸门区间，确定各边带峰值计数。
13、优选的，所述闸门区间包括最低值和最高值；最低值为所述频谱内最大幅值的2％；最高值为所述频谱内最大幅值的100％。
14、优选的，根据如下方式计算所述边带峰值计：
15、spc(ll，ul，t)＝n(t)，(ll≤t≤ul) (1)；
16、其中，spc(ll，ul，t)为所述边带峰值计数；t为闸门设定值；ll为闸门最小值；ul为闸门最大值；ll≤t≤ul为所述闸门区间；n(t)为大于闸门设定值的所述数值数量。
17、优选的，根据如下方式计算所述指数：
18、
19、其中，spc-i(ll，ul，t)为所述指数；d(t)为闸门最大值和闸门最小值之间闸门的个数，且d(t)≥20。
20、优选的，所述预设频率为1mhz至3mhz。
21、优选的，所述通过预设频率对待检测物进行检测，获取回波范围的步骤，包括：
22、中心频率为2.5mhz的接触式纵波探头通过预设频率对待检测物进行检测，获取回波范围。
23、此外，为实现上述目的，本专利技术还提供基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测系统，其特征在于，所述系统应用于执行上述任一所述的基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，所述系统包括服务器和检测模块，所述服务器信号连接所述处理模块；
24、所述检测模块用于通过预设频率对待检测物进行检测，获取回波范围；
25、所述服务器用于获取闸门区间，根据非线性超声边带峰值计数法和所述闸门区间，处理所述回波范围，确定各边带峰值计数；对各所述边带峰值计数进行平均化，获得指数；根据所述指数确定疲劳裂纹等级。
26、与现有技术相比，本专利技术至少具备以下有益效果：
27、1、提出的基于错频激励模式的脉冲反射实验，能够成功提取非线性边带峰值计数曲线及其指数(spc-i)，指数随疲劳裂纹等级的增大而增大，表现出强线性相关，有潜力实现疲劳裂纹的定量检测。
28、2、错频激励模式较正常激励模式，受系统非线性影响更小，检测稳定性更高，受人工设置参数的影响更小。
29、3、同时结合线性方法和非线性方法的优势，实验装置简易，实验方法操作简单，对疲劳裂纹的检测灵敏度高，具有极高的应用价值。
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1.基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，其特征在于，所述通过预设频率对待检测物进行检测，获取回波范围的步骤之后，包括：
3.根据权利要求2所述的基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，其特征在于，所述闸门区间包括最低值和最高值；最低值为所述频谱内最大幅值的2％；最高值为所述频谱内最大幅值的100％。
4.根据权利要求2所述的基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，其特征在于，根据如下方式计算所述边带峰值计：
5.根据权利要求4所述的基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，其特征在于，根据如下方式计算所述指数：
6.根据权利要求1-5任一所述的基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，其特征在于，所述预设频率为1MHz至3MHz。
7.根据权利要求1-5任一所述的基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，其特征在于，所
8.基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测系统，其特征在于，所述系统应用于执行上述权利要求1-7任一所述的基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，所述系统包括服务器和检测模块，所述服务器信号连接所述处理模块；
...【技术特征摘要】
1.基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，其特征在于，所述通过预设频率对待检测物进行检测，获取回波范围的步骤之后，包括：
3.根据权利要求2所述的基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，其特征在于，所述闸门区间包括最低值和最高值；最低值为所述频谱内最大幅值的2％；最高值为所述频谱内最大幅值的100％。
4.根据权利要求2所述的基于错频激励非线性超声边带峰值计数法的疲劳裂纹检测方法，其特征在于，根据如下方式计算所述边带峰值计：
5.根据权利要求4所述的基于错频激励非线...
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