一種導(dǎo)波信號(hào)包絡(luò)線的繪制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種導(dǎo)波信號(hào)包絡(luò)線繪制方法，其將采集和預(yù)處理后的導(dǎo)波信號(hào)每通道信號(hào)幅值取絕對(duì)值得導(dǎo)數(shù)據(jù)，提取該組信號(hào)所有極大值組成新序列，計(jì)算新序列每個(gè)點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)，對(duì)新序列進(jìn)行插值運(yùn)算，最后平滑連接經(jīng)插值運(yùn)算后的序列，得到包絡(luò)曲線。本發(fā)明方法適用于多通道導(dǎo)波檢測(cè)中共模信號(hào)與差模信號(hào)提取中，作為共模信號(hào)與差模信號(hào)提取前的預(yù)處理。該發(fā)明方法使得信號(hào)包絡(luò)線更加平滑，便于計(jì)算對(duì)稱相位傳感器接收數(shù)據(jù)的差模信號(hào)與共模信號(hào)；消除了突變點(diǎn)對(duì)運(yùn)算帶來(lái)的干擾，使線條變化更加平緩。
【專利說(shuō)明】一種導(dǎo)波信號(hào)包絡(luò)線的繪制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用導(dǎo)波技術(shù)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的領(lǐng)域，特別是一種導(dǎo)波信號(hào)的包絡(luò)線繪制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)用于無(wú)損檢測(cè)是近年來(lái)飛速發(fā)展的一項(xiàng)重要的無(wú)損探傷技術(shù)。與常規(guī)的漏磁、渦流、射線法比起來(lái)具有檢測(cè)效率高、傳播距離遠(yuǎn)、檢測(cè)范圍大、不需要表面處理、可進(jìn)行在線檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，適合與很多場(chǎng)合。
[0003]但是超聲導(dǎo)波信號(hào)具有數(shù)據(jù)量大，波形混疊，信號(hào)屬于非線性、非平穩(wěn)信號(hào)，在信號(hào)處理方面上面，造成了極大的難度，尤其對(duì)于，未經(jīng)適當(dāng)處理的信號(hào)提取差模信號(hào)與共模信號(hào)，效果不佳，影響后續(xù)處理。
[0004]目前，已經(jīng)發(fā)表或者公開的研究成果中，對(duì)提取差模信號(hào)與共模信號(hào)之前的處理方式還是十分少見的。常用的方法為直接將數(shù)據(jù)進(jìn)行一次簡(jiǎn)單的包絡(luò)線提取:即先求最大值；樣條擬合最大值序列。該方法不足以消除波形混疊、高噪聲環(huán)境下的波形之間干擾，難以消除相鄰極值間相互影響，不能繪制平滑的包絡(luò)線，對(duì)后續(xù)共模信號(hào)與差模信號(hào)的清晰提取提供的作用非常有限，直接影響后續(xù)缺陷判定?，F(xiàn)有技術(shù)存在提取差模信號(hào)與共模信號(hào)效果不佳、誤差較大的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種導(dǎo)波信號(hào)包絡(luò)線的繪制方法，其采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種導(dǎo)波信號(hào)包絡(luò)線繪制方`法，其具體的步驟如下:
[0007]步驟I從所采集并經(jīng)過(guò)濾波的導(dǎo)波回波信號(hào)中提取I個(gè)數(shù)據(jù)Xi，i = 1，2，…I，作為待分析數(shù)據(jù)，所述的I個(gè)待分析數(shù)據(jù)為第一次待檢回波信號(hào)到達(dá)前后由導(dǎo)波傳感器獲取的導(dǎo)波信號(hào)，該信號(hào)必須包括至少一次激勵(lì)波和待檢回波，引入循環(huán)計(jì)數(shù)變量P，用于記錄循環(huán)次數(shù)，令P=I，之后執(zhí)行步驟2 ;
[0008]步驟2將步驟I所述的I個(gè)待分析數(shù)據(jù)Xi，i = 1，2，…I的每一個(gè)元素取絕對(duì)值，得到一新的數(shù)據(jù)序列IxiI, i = 1，2，…I,并同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的采集時(shí)間序列為ti, i = l,2,…
I，之后執(zhí)彳T步驟3 ；
[0009]步驟3尋找步驟2所得數(shù)據(jù)序列|x丄i = 1,2,-1中所有極大值點(diǎn)Aj,
j=l, 2......J，并同時(shí)記錄下各極大值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，得對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列tj, j = I, 2，…J,
總分析區(qū)間記為之后執(zhí)行步驟4 ；
[0010]步驟4計(jì)算步驟3所得極大值序列、，j=l，2......J中各點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)，形成新的數(shù)據(jù)
序列A’ j, j=l，2......J，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列不變，仍為tj，j = 1，2，…J，之后執(zhí)行步驟5 ;
[0011]步驟5對(duì)步驟3所得極大值序列Ap j=l, 2......J進(jìn)行插值運(yùn)算，得到新的數(shù)據(jù)
序列y” I = I, 2,…I,之后執(zhí)行步驟6 ；[0012]步驟6判斷P是否等于2，若P不等于2，令P=P+1，對(duì)步驟5所得數(shù)據(jù)序列Ii, i =1，2，…I，重復(fù)步驟2至步驟5，得到數(shù)據(jù)序列Zi，i = 1，2，…I，之后執(zhí)行步驟7 ;若P等于2，執(zhí)行步驟7 ;
[0013]步驟7平滑連接步驟6所得數(shù)據(jù)序列Zi，i = l,2,…I，得到一平滑曲線，即為待檢導(dǎo)波信號(hào)的包絡(luò)曲線。
[0014]所述的一種導(dǎo)波信號(hào)包絡(luò)線繪制方法，其特征在于步驟5所述的對(duì)極大值序列Aj,j=l, 2......J進(jìn)行插值運(yùn)算，包括如下步驟:
[0015]I)將總分析時(shí)間“劃分為J-1個(gè)獨(dú)立的插值區(qū)間，如[tj, tJ+1]為第j個(gè)獨(dú)立插值區(qū)間，之后執(zhí)行步驟2);
[0016]2)在第j個(gè)插值區(qū)間內(nèi)，以原采樣周期T為插值步長(zhǎng)，將插值區(qū)間長(zhǎng)度[tj，tj+1]除以采樣周期T，得第j個(gè)區(qū)間的插值點(diǎn)數(shù)為
[0017]Mj = (tJ+1-tj)/T-l, j = I, 2......J-1，每個(gè)插值點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的時(shí)間為 tm = tj+m*T，m
=1,2......之后執(zhí)行步驟3)；
[0018]3)在第j個(gè)插值區(qū)間內(nèi)，計(jì)算每個(gè)插值點(diǎn)處的基函數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)波信號(hào)包絡(luò)線繪制方法，其步驟如下: 步驟I從所采集并經(jīng)過(guò)濾波的導(dǎo)波回波信號(hào)中提取I個(gè)數(shù)據(jù)Xi，i = 1，2，…I，作為待分析數(shù)據(jù)，所述的I個(gè)待分析數(shù)據(jù)為第一次待檢回波信號(hào)到達(dá)前后由導(dǎo)波傳感器獲取的導(dǎo)波信號(hào)，該信號(hào)必須包括至少一次激勵(lì)波和待檢回波，引入循環(huán)計(jì)數(shù)變量P，用于記錄循環(huán)次數(shù)，令P=I，之后執(zhí)行步驟2; 步驟2將步驟I所述的I個(gè)待分析數(shù)據(jù)Xi，i = 1，2，…I的每一個(gè)元素取絕對(duì)值，得到一新的數(shù)據(jù)序列IxiI, i = 1，2，…I,并同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的采集時(shí)間序列為ti, i = l,2,…I,之后執(zhí)行步驟3 ； 步驟3尋找步驟2所得數(shù)據(jù)序列I X丄i = 1，2，…I中所有極大值點(diǎn)Aj, j=l, 2......J，并同時(shí)記錄下各極大值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，得對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列j = I, 2，…J，總分析區(qū)間記為t總=Yt1，之后執(zhí)行 步驟4 ; 步驟4計(jì)算步驟3所得極大值序列Ap j=l, 2......J中各點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)，形成新的數(shù)據(jù)序列A’ j, j=l，2......J，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列不變，仍為tj，j = 1，2，…J，之后執(zhí)行步驟5 ; 步驟5對(duì)步驟3所得極大值序列Ap j=l, 2......J進(jìn)行插值運(yùn)算，得到新的數(shù)據(jù)序列Yi, i = 1,2,…I，之后執(zhí)行步驟6 ; 步驟6判斷P是否等于2，若P不等于2，令P=P+1，對(duì)步驟5所得數(shù)據(jù)序列yi，i = l,2,…I，重復(fù)步驟2至步驟5，得到數(shù)據(jù)序列Zi，i = 1，2，…I，之后執(zhí)行步驟7 ;若P等于2，執(zhí)行步驟7 ; 步驟7平滑連接步驟6所得數(shù)據(jù)序列Zi，i = l,2,…I，得到一平滑曲線，即為待檢導(dǎo)波信號(hào)的包絡(luò)曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)波信號(hào)包絡(luò)線繪制方法，其特征在于步驟5所述的對(duì)極大值序列Ap j=l, 2......J進(jìn)行插值運(yùn)算，包括如下步驟: 1)將總分析時(shí)間劃分為J-1個(gè)獨(dú)立的插值區(qū)間，如[tj,tJ+1]為第j個(gè)獨(dú)立插值區(qū)間，之后執(zhí)行步驟2); 2)在第j個(gè)插值區(qū)間內(nèi)，以原采樣周期T為插值步長(zhǎng)，將插值區(qū)間長(zhǎng)度[t?tJ+1]除以采樣周期T，得第j個(gè)區(qū)間的插值點(diǎn)數(shù)為Mj = (t^-tp/T-l, j = I, 2......J-1，每個(gè)插值點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的時(shí)間為tm = tj+m*T, m = 1，2......Mj，之后執(zhí)行步驟3)； 3)在第j個(gè)插值區(qū)間內(nèi)，計(jì)算每個(gè)插值點(diǎn)處的基函數(shù)αjm (t)，β Jm (t) , j =
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)波信號(hào)包絡(luò)線繪制方法，其適用于多通道導(dǎo)波檢測(cè)中共模信號(hào)與差模信號(hào)提取中，作為共模信號(hào)與差模信號(hào)提取前的預(yù)處理。
【文檔編號(hào)】G01N29/44GK103698410SQ201310703247
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】許楨英, 楊川, 李恒, 朱世楠, 于興齋, 高書苑 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)