本發(fā)明涉及無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲測厚閘門的實時跟隨回波的方法。

背景技術(shù)：

目前，無損檢測技術(shù)在我國的冶金、化工、國防、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域已得到了廣泛應(yīng)用。在超聲波無損檢測中，隨超聲波的頻率提高，超聲波的波長變短，超聲波測厚的精度提高。超聲波動態(tài)測厚對信號處理要求較高：一方面運動狀態(tài)下的測厚，工件與超聲探頭之間的間隙動態(tài)變化，回波信號出現(xiàn)的位置是擺動的；另一方面，壁厚較薄時，回波間的聲程差很小，測厚閘門的寬度不能增大。這就要求檢測回波位置的測厚閘門能夠?qū)崟r跟隨回波信號，但目前的現(xiàn)狀是檢測回波位置的測厚閘門不能實時跟隨回波信號，導(dǎo)致系統(tǒng)的不能進行正常、正確的檢測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于通過一種超聲測厚閘門的實時跟隨回波的方法，來解決以上背景技術(shù)部分提到的問題。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種超聲測厚閘門的實時跟隨回波的方法，其包括如下步驟：

S101、跟蹤閘門確定界面波跟蹤區(qū)間，實時測量跟蹤區(qū)間內(nèi)界面波的聲程，在整個測厚過程中跟蹤閘門的閘門起點和閘門寬度保持初始設(shè)置不變；

S102、測厚閘門根據(jù)跟蹤閘門返回的界面波聲程實時調(diào)整閘門起點并給出閘門內(nèi)回波的聲程，實現(xiàn)測厚閘門對回波的跟隨。

特別地，所述步驟S101包括：跟蹤閘門的閘門起點L_s0和閘門寬度L_w0在整個測厚過程中保持恒定，初始設(shè)置要根據(jù)當(dāng)前超聲回波的狀態(tài)進行人工設(shè)定，閘門起點L_s0位于第一個回波信號前方，閘門寬度L_w0大于回波信號的波動范圍，跟蹤閘門內(nèi)的回波聲程L₀采用回波前沿方法確定；第i個測厚閘門的起點L_si＝L₀+ΔL_i，其中ΔL_i是初始設(shè)置時根據(jù)測厚閘門與跟蹤閘門的聲程差人工設(shè)定的閘門并且ΔL_i的設(shè)定應(yīng)使得L_si>L₀，寬度L_wi根據(jù)回波之間的聲程差使得回波恰好位于閘門內(nèi)，跟蹤閘門內(nèi)的回波聲程L_i采用回波峰值方法確定。

特別地，所述步驟S102包括：跟蹤閘門的閘門起點L_s0和閘門寬度L_w0在超聲測厚過程恒定，始終保持初始設(shè)置不變，初始設(shè)置時的依據(jù)是閘門起點L_s0位于第一個回波信號前方，閘門寬度L_w0應(yīng)該大于回波信號的波動范圍，跟蹤閘門內(nèi)的回波聲程L₀采用回波前沿方法確定；第i個測厚閘門的起點L_si＝L₀+ΔL_i，其中ΔL_i是初始設(shè)置時根據(jù)測厚閘門與跟蹤閘門的聲程差人工設(shè)定的閘門并且ΔL_i的設(shè)定應(yīng)使得L_si>L₀，寬度L_wi根據(jù)回波之間的聲程差使得回波恰好位于閘門內(nèi)，跟蹤閘門內(nèi)的回波聲程L_i采用回波峰值方法確定，根據(jù)計算所得的L_si實時向超聲數(shù)據(jù)采集儀器發(fā)送新的測厚閘門的閘門起點，實現(xiàn)測厚閘門對超聲回波信號的跟隨。

本發(fā)明提出的超聲測厚閘門的實時跟隨回波的方法解決了測厚過程中回波擺動導(dǎo)致的鋼管壁厚測量不準(zhǔn)的問題，消除了工件運動對測厚產(chǎn)生的不利影響，提高了超聲波測厚方法的測厚閘門的跟隨性能，實現(xiàn)了對運動過程中的鋼管厚度的準(zhǔn)確測量，保證了超聲測量鋼管壁厚的可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的超聲測厚閘門的實時跟隨回波的方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的超聲測厚閘門的實時跟隨回波過程示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。需要說明的是，除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

請參照圖1和圖2所示，本實施例中超聲測厚閘門的實時跟隨回波的方法具體包括如下步驟：

S101、跟蹤閘門確定界面波跟蹤區(qū)間，實時測量跟蹤區(qū)間內(nèi)界面波的聲程，在整個測厚過程中跟蹤閘門的閘門起點和閘門寬度保持初始設(shè)置不變。

S102、測厚閘門根據(jù)跟蹤閘門返回的界面波聲程實時調(diào)整閘門起點并給出閘門內(nèi)回波的聲程，實現(xiàn)測厚閘門對回波的跟隨。

跟蹤閘門的閘門起點L_s0和閘門寬度L_w0在整個測厚過程中保持恒定，初始設(shè)置要根據(jù)當(dāng)前超聲回波的狀態(tài)進行人工設(shè)定，閘門起點L_s0位于第一個回波信號前方，閘門寬度L_w0大于回波信號的波動范圍，跟蹤閘門內(nèi)的回波聲程L₀采用回波前沿方法確定；第i個測厚閘門的起點L_si＝L₀+ΔL_i，其中ΔL_i是初始設(shè)置時根據(jù)測厚閘門與跟蹤閘門的聲程差人工設(shè)定的閘門并且ΔL_i的設(shè)定應(yīng)使得L_si>L₀，寬度L_wi根據(jù)回波之間的聲程差使得回波恰好位于閘門內(nèi)，跟蹤閘門內(nèi)的回波聲程L_i采用回波峰值方法確定。

跟蹤閘門的閘門起點L_s0和閘門寬度L_w0在超聲測厚過程恒定，始終保持初始設(shè)置不變，初始設(shè)置時的依據(jù)是閘門起點L_s0位于第一個回波信號前方，閘門寬度L_w0應(yīng)該大于回波信號的波動范圍，跟蹤閘門內(nèi)的回波聲程L₀采用回波前沿方法確定；第i個測厚閘門的起點L_si＝L₀+ΔL_i，其中ΔL_i是初始設(shè)置時根據(jù)測厚閘門與跟蹤閘門的聲程差人工設(shè)定的閘門并且ΔL_i的設(shè)定應(yīng)使得L_si>L₀，寬度L_wi根據(jù)回波之間的聲程差使得回波恰好位于閘門內(nèi)，跟蹤閘門內(nèi)的回波聲程L_i采用回波峰值方法確定，超聲檢測軟件根據(jù)計算所得的L_si實時向超聲數(shù)據(jù)采集儀器發(fā)送新的測厚閘門的閘門起點，實現(xiàn)測厚閘門對超聲回波信號的跟隨。

在本實施例中所述超聲測厚閘門的實時跟隨回波的具體過程如下：

(1)從超聲檢測儀讀取超聲信號，得到信號序列

x(1)，x(2)，…，x(n)，

根據(jù)信號序列的A掃描顯示鋼管運動過程中界面波的波動區(qū)間[T₁,T₂]確定跟蹤閘門的起點L_s0和閘門寬度L_w0,其中L_s0和L_w0應(yīng)滿足以下條件：

L_s0<T₁，

L_s0+L_w0>T₂

(2)向超聲檢測儀發(fā)送跟蹤閘門的起點L_s0和閘門寬度L_w0的更新指令，此后跟蹤閘門保持初始設(shè)置不變。

(3)由起點L_s0和閘門寬度L_w0計算得到相對應(yīng)的時間序列的起點和終點分別為

K₁＝2*L_s0/v₀*fs

K₂＝2*(L_s0+L_w0)/v₀*fs

其中，f_s為超聲檢測儀的采樣率，v₀為鋼管中超聲波的傳播速度。

(4)記當(dāng)前跟蹤閘門內(nèi)的超聲信號序列為

x(K₁)，x(K₁+1)，…，x(K₂)，

若存在x(m)滿足：

x(m-1)<H₀，

x(m)>＝H₀，

K₁≤m-1<m≤K₂

則界面波的聲程L₀

L₀＝1/fs*m*v₀/2

其中，H₀為跟蹤閘門的閘門水平。

(5)從超聲檢測儀讀取跟蹤閘門當(dāng)前的聲程L₀，則第i個測厚閘門的閘門起點

L_si＝L₀+ΔL_i

其中ΔL_i是初始設(shè)置時根據(jù)測厚閘門與跟蹤閘門的聲程差人工設(shè)定的閘門并且ΔL_i的設(shè)定應(yīng)使得L_si>L₀，寬度L_wi根據(jù)回波之間的聲程差使得回波恰好位于閘門內(nèi)。

本發(fā)明的技術(shù)方案解決了測厚過程中回波擺動導(dǎo)致的鋼管壁厚測量不準(zhǔn)的問題，消除了工件運動對測厚產(chǎn)生的不利影響，提高了超聲波測厚方法的測厚閘門的跟隨性能，實現(xiàn)了對運動過程中的鋼管厚度的準(zhǔn)確測量，保證了超聲測量鋼管壁厚的可靠性。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體等。

以上結(jié)合具體實施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。