薄壁结构超声共振测厚频谱分析内插校正方法

摘要

本发明创造应用于超声波无损检测领域，薄壁结构超声共振测厚频谱分析内插校正方法。包括：步骤1、采用超声共振法进行薄壁结构检测，获取薄壁结构的表面回波和共振回波；步骤2、对共振回波信号截取指定长度的样本进行傅里叶变换，得到频谱；步骤3、采用内插法对所述频谱进行校正；步骤4、计算壁厚度。本发明利用频谱内插校正方法，可以提高周期信号频谱频率估计精度。针对超声共振测厚信号，可以在不提高采样频率的前提下，减小共振频率的测量误差，能够减小分析误差，实现薄壁结构厚度损失的精确估计，提高分析壁厚的精度。

主权项

一种薄壁结构超声共振测厚频谱分析内插校正方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、采用超声共振法进行薄壁结构检测，获取薄壁结构的表面回波和共振回波；步骤2、对共振回波信号截取指定长度的样本进行傅里叶变换，得到频谱；步骤3、采用内插法对所述频谱进行校正，即进行如下过程：对于步骤2中变换得到的谱线，设最高谱线的横坐标为K，横坐标K对应的频率为f=K·f_s/N，其左右相邻谱线的坐标(K‑1)和(K+1)，则具有最大幅值的横坐标为x₀＝K+ΔK其中$\mathrm{\Delta K}=\left\{\begin{array}{c}\frac{y_{K+1}}{y_K+y_{K+1}},y_{K+1}\ge y_{K-1}\\ -\frac{y_{K-1}}{y_K+y_{K-1}},y_{K+1}<y_{K-1}\end{array}\right.$而具有最大幅值的频率点为$f_0=(K+\mathrm{\Delta K})\frac{f_s}{N}$其中，f_s为信号采样频率，N为频谱分析点数；y为纵坐标值，下标k‑1、k、k+1表示横坐标位置；步骤4、计算壁厚度d，利用公式$d=\frac{c}{{2f}_0}$其中c为超声速度。