一种管道近焊缝区缺陷导波特征信号提取方法

摘要

本发明公开了一种管道近焊区缺陷导波特征信号提取方法，包括以下步骤：将两排压电传感器环耦合在管道外壁，上位机控制器控制信号发生采集设备激励压电传感器环，在管壁产生超声导波；信号发生采集设备采集整环传感器并联信号和单个独立传感器导波信号送入上位机处理器；上位机处理器首先通过带通滤波器，滤除噪声干扰信号；提取信号局部最大值及其对应的采样点信号，构成整环传感器信号包络谱；根据设计的导波模态对称算法，绘制模态对称曲线，利用整环传感器信号和模态对称曲线的幅值比判断管道近焊区是否有缺陷，本发明提供的导波特征信号提取方法可以检出管道近焊缝区缺陷，并可诊断管道近焊缝区早期缺陷。

主权项

一种管道近焊区缺陷导波特征信号提取方法，其特征在于，包括以下步骤：A）通过数据电缆将上位机连接信号发生采集设备，信号发生采集设备连接压电传感器，由上位机控制信号发生采集设备激励具有固定频率的超声导波驱动压电传感器；B）将压电传感器形成环状的压电传感器环沿管道外壁周向均布，将所有压电传感器并联，采集压电传感器环整环信号；同时采集单个压电传感器信号，使压电传感器信号同一起始点；C）将所述压电传感器信号送入上位机处理器进行处理，上位机处理器首先对压电传感器环的整环信号和单个压电传感器信号进行带通滤波器处理，消除滤波器带宽以外的噪声干扰信号，滤波器带宽为20Khz；D）提取传感器并联信号Y(T)局部最大值点Z（K）及其对应的采样点，为的一阶导数，为的一阶导数，根据原有的采样间隔进行重采样,得到新的信号Z(K)；判断一点是否为最大值的算法为AND＞0    AND＜0，，局部最大值序列的采样间隔在大多数情况下是非均匀的，将局部最大值点序列进行拟合，用插值的方法按采样间隔重新采样，得到新的信号，K=1,2….,m插值计算时要求＜＜；E）对管道外壁周向均布N个压电传感器同时采集的信号，将单个传感器接收信号的绝对幅值，按照以下算法对各组信号进行反相叠加并取均值，并根据该算法绘制模态对称波形：为管道圆周方向1~N组信号，为单个传感器接收信号的绝对幅值，H为经叠加后的波形幅值；F）根据步骤D）方法对模态对称波形提取包络线，并与整环传感器接收到的信号显示在同一张图上；当焊缝位置的整环传感器信号与模态对称曲线信号的幅值比大于3/4时，可判定焊缝位置存在缺陷；当焊缝位置的整环传感器信号与模态对称曲线信号的幅值比大于1/2时，可判定为焊缝处具有早期缺陷；当焊缝位置的整环传感器回波信号与模态对称曲线信号的幅值比小于1/2时，判定焊缝处没有缺陷。