利用頻率相位復(fù)合編碼激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行焊縫超聲檢測(cè)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種利用頻率相位復(fù)合編碼激 勵(lì)信號(hào)進(jìn)行焊縫超聲檢測(cè)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 焊接結(jié)構(gòu)在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，但是在焊接過(guò)程中常常會(huì)有缺陷產(chǎn)生， 當(dāng)帶有缺陷的焊接結(jié)構(gòu)作為承載、承壓結(jié)構(gòu)時(shí)，不利于安全生產(chǎn)。因此，需要對(duì)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn) 行無(wú)損檢測(cè)。在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域中，超聲檢測(cè)被廣泛地應(yīng)用在焊縫內(nèi)部缺陷檢測(cè)中。焊縫超聲 檢測(cè)中，需要能夠發(fā)現(xiàn)缺陷，并對(duì)缺陷的尺寸和位置精確測(cè)量，因此需要提高焊縫超聲檢測(cè) 結(jié)果的信噪比和時(shí)間分辨率。較高的信噪比有利于發(fā)現(xiàn)缺陷，避免缺陷淹沒(méi)在噪聲中；在聲 速已知的材料中，較高的時(shí)間分辨率對(duì)應(yīng)較高的距離分辨率，較高的距離分辨率有利于根 據(jù)檢測(cè)結(jié)果更精確地計(jì)算缺陷的位置和尺寸。
[0003] 在焊縫超聲檢測(cè)中，所用的探頭一般頻率較低、帶寬較小，當(dāng)采用常規(guī)窄脈沖激勵(lì) 信號(hào)時(shí)，其檢測(cè)結(jié)果的時(shí)間分辨率較低、信噪比較低。當(dāng)采用頻率編碼信號(hào)激勵(lì)時(shí)，若探頭 頻譜采用-6地帶寬，頻率大于5MHz時(shí)，其檢測(cè)結(jié)果的時(shí)間分辨率和信噪比較常規(guī)窄脈沖激 勵(lì)的有所提高，但是由于其檢測(cè)結(jié)果的旁瓣水平較高，導(dǎo)致信噪比仍然處于較低水平;若探 頭頻譜采用-6地帶寬，頻率小于5MHz，其檢測(cè)結(jié)果的時(shí)間分辨率較低，甚至低于常規(guī)窄脈沖 激勵(lì)信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果信噪比。當(dāng)采用相位編碼信號(hào)激勵(lì)時(shí)，由于其檢測(cè)結(jié)果的旁瓣水平較 低，故其檢測(cè)結(jié)果的信噪比較高，但是其檢測(cè)結(jié)果的時(shí)間分辨率較低，低于常規(guī)窄脈沖激勵(lì) 信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果的時(shí)間分辨率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有焊縫超聲檢測(cè)中，單獨(dú)采用頻率編碼信號(hào)激勵(lì)時(shí)或單獨(dú)采用相 位編碼信號(hào)激勵(lì)時(shí)，都不能獲得令人滿意的檢測(cè)結(jié)果的問(wèn)題，而提出利用頻率相位復(fù)合編 碼激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行焊縫超聲檢測(cè)的方法。
[0005] 利用頻率相位復(fù)合編碼激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行焊縫超聲檢測(cè)的方法，按W下步驟進(jìn)行：
[0006] -、編輯頻率相位復(fù)合編碼信號(hào)；
[0007] 二、將步驟一得到的頻率相位復(fù)合編碼信號(hào)導(dǎo)入信號(hào)發(fā)生器中；
[000引 Ξ、信號(hào)發(fā)生器發(fā)出頻率相位復(fù)合編碼脈沖激勵(lì)信號(hào)；
[0009] 四、將步驟Ξ得到脈沖激勵(lì)信號(hào)經(jīng)功率放大器放大后加到超聲檢測(cè)探頭上；
[0010] 五、超聲檢測(cè)探頭將步驟四得到的放大后電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)加到被測(cè)試件上；
[0011] 六、步驟五得到的聲信號(hào)在試件中傳播，遇界面發(fā)生反射；
[0012] 屯、超聲檢測(cè)探頭接收反射聲信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
[0013] 八、超聲采集卡接收來(lái)自超聲檢測(cè)探頭的電信號(hào)；
[0014] 九、步驟八得到的電信號(hào)與相位編碼信號(hào)失配濾波得到失配濾波輸出結(jié)果；
[0015] 十、失配濾波輸出結(jié)果與加窗的頻率編碼信號(hào)匹配濾波得到最終的檢測(cè)結(jié)果。
[0016] 本發(fā)明包括W下有益效果：
[0017] 1、本發(fā)明采用了適合焊縫超聲檢測(cè)用編碼激勵(lì)信號(hào)，該激勵(lì)信號(hào)為相位編碼信號(hào) 與頻率編碼信號(hào)的復(fù)合，復(fù)合形式為在相位編碼信號(hào)的每個(gè)碼內(nèi)，將其原有的單載頻信號(hào) 改為頻率編碼信號(hào)，該信號(hào)適用于低頻率小帶寬的焊縫超聲檢測(cè)用探頭；
[0018] 2、本發(fā)明所述方法獲得的檢測(cè)結(jié)果在時(shí)間分辨率和信噪比方面均高于單獨(dú)使用 頻率編碼信號(hào)、相位編碼信號(hào)或常規(guī)窄脈沖信號(hào)激勵(lì)方法獲得的檢測(cè)結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
【具體實(shí)施方式】 [0019] 一、本實(shí)施方式所述的利用頻率相位復(fù)合編碼激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行焊縫超 聲檢測(cè)的方法，按W下步驟進(jìn)行：
[0020] -、編輯頻率相位復(fù)合編碼信號(hào)；
[0021 ]二、將步驟一得到的頻率相位復(fù)合編碼信號(hào)導(dǎo)入信號(hào)發(fā)生器中；
[0022] Ξ、信號(hào)發(fā)生器發(fā)出頻率相位復(fù)合編碼脈沖激勵(lì)信號(hào)；
[0023] 四、將步驟Ξ得到脈沖激勵(lì)信號(hào)經(jīng)功率放大器放大后加到超聲檢測(cè)探頭上；
[0024] 五、超聲檢測(cè)探頭將步驟四得到的放大后電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)加到被測(cè)試件上；
[0025] 六、步驟五得到的聲信號(hào)在試件中傳播，遇界面發(fā)生反射；
[0026] 屯、超聲檢測(cè)探頭接收反射聲信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
[0027] 八、超聲采集卡接收來(lái)自超聲檢測(cè)探頭的電信號(hào)；
[0028] 九、步驟八得到的電信號(hào)與相位編碼信號(hào)失配濾波得到失配濾波輸出結(jié)果；
[0029] 十、失配濾波輸出結(jié)果與加窗的頻率編碼信號(hào)匹配濾波得到最終的檢測(cè)結(jié)果。
[0030] 本發(fā)明包括W下有益效果：
[0031] 1、本實(shí)施方式采用了適合焊縫超聲檢測(cè)用編碼激勵(lì)信號(hào)，該激勵(lì)信號(hào)為相位編碼 信號(hào)與頻率編碼信號(hào)的復(fù)合，復(fù)合形式為在相位編碼信號(hào)的每個(gè)碼內(nèi)，將其原有的單載頻 信號(hào)改為頻率編碼信號(hào)，該信號(hào)適用于低頻率小帶寬的焊縫超聲檢測(cè)用探頭；
[0032] 2、本實(shí)施方式所述方法獲得的檢測(cè)結(jié)果在時(shí)間分辨率和信噪比方面均高于單獨(dú) 使用頻率編碼信號(hào)、相位編碼信號(hào)或常規(guī)窄脈沖信號(hào)激勵(lì)方法獲得的檢測(cè)結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】 [0033] 二、本實(shí)施方式是對(duì)一所述的利用頻率相位復(fù)合編碼 激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行焊縫超聲檢測(cè)的方法的進(jìn)一步說(shuō)明，步驟一中所述的頻率相位復(fù)合編碼信 號(hào)，采用相位編碼信號(hào)與頻率編碼信號(hào)進(jìn)行復(fù)合。
[0034]
【具體實(shí)施方式】Ξ、本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一或二所述的利用頻率相位復(fù)合 編碼激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行焊縫超聲檢測(cè)的方法的進(jìn)一步說(shuō)明，步驟一中所述的頻率相位復(fù)合編碼 信號(hào)，其復(fù)合形式為在相位編碼信號(hào)的每個(gè)碼內(nèi)，將其原有的單載頻信號(hào)改為頻率編碼信 號(hào)。
【具體實(shí)施方式】 [0035] 四、本實(shí)施方式是對(duì)一至Ξ之一所述的利用頻率相位 復(fù)合編碼激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行焊縫超聲檢測(cè)的方法的進(jìn)一步說(shuō)明，步驟一中所述的頻率相位復(fù)合 編碼信號(hào)，適用于低頻率小帶寬的焊縫超聲檢測(cè)用探頭。
[0036]
【具體實(shí)施方式】五、本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】二至四之一所述的利用頻率相位 復(fù)合編碼激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行焊縫超聲檢測(cè)的方法的進(jìn)一步說(shuō)明，步驟一中所述的，相位編碼信 號(hào)為二相Barker碼信號(hào)、多相Barker碼信號(hào)、偽隨機(jī)碼、最小旁瓣峰值碼、Μ序列碼、L序列 碼、化ank碼或二相互補(bǔ)編碼。
【具體實(shí)施方式】 [0037]