声波透射法首波的检测方法

摘要

本发明公开了一种声波透射法首波的检测方法，根据声波传感器谐振频率确定前段时间区间的宽度和后段时间区间的宽度；计算声波波形的前段时间区间内的平均绝对值，记录前段时间区间平均绝对值；计算声波波形每一时刻的后段时间区间平均绝对值，记录后段时间区间平均绝对值的最大值；计算每一时刻的特征幅度比，记录特征幅度比的最大值；计算等效信噪比；按照特征幅度比的最大值与等效信噪比的数值关系，判定首波存在；在判定首波存在的情况下，最大值对应的数据所在的半波就是检测得到的首波。本发明方法易行，操作方便，检测首波时抗干扰能力强，提高了检测效率，具有显著的经济效益。

主权项

一种声波透射法首波的检测方法，其步骤是：A、确定发射传感器的谐振频率，确定声波仪记录的声波波形的时间区间：发射传感器的谐振频率F为发射传感器的标称频率；声波仪记录的声波波形V(t)的时间区间宽度T，对于数字信号，数字声波仪采样时间间隔Δt，在T时段内共采样得到N个声波采样数据V(i)，其中i的N个取值为由0开始依次递增到N-1；B、确定前段时间区间宽度和后段时间区间宽度：以t时刻为终止时刻的时间区间[t1，t]称为t时刻的前段时间区间，以t时刻为起始时刻的时间区间[t，t2]称为该时刻的后段时间区间，前段时间区间宽度T1取值为声波发射传感器谐振频率对应的谐振周期的α1倍，α1取值区间[0.67，2.0]，t时刻的前段时间区间为[t-T1，t]；后段时间区间宽度T2取值为声波发射传感器谐振频率对应的谐振周期的α2倍，α2取值区间[1.0，3.0]，t时刻的后段时间区间为[t，t+T2]；限定α1小于或等于α2；C、计算每一时刻的前段时间区间上的平均绝对值，记录此平均绝对值的最小值：计算每一时刻的前段时间区间[t-T1，t]上的平均绝对值Amp_T1(t)，求取Amp_T1(t)的最小值Amp_T1_Min；D、计算每一时刻的后段时间区间上的平均绝对值，记录此平均绝对值的最大值：计算每一时刻的后段时间区间[t，t+T2]上的平均绝对值Amp_T2(t)，求取Amp_T2(t)的最大值Amp_T2_Max；E、计算每一时刻的特征幅度比，记录特征幅度比的最大值和最大值对应的时刻：某时刻的特征幅度比Ramp(t)等于该时刻的后段时间区间上的平均绝对值Amp_T2(t)除以该时刻的前段时间区间上的平均绝对值Amp_T1(t)，求特征幅度比Ramp(t)的最大值Ramp_Max，及其Ramp_Max对应的时刻t_Ramp_Max；F、计算等效信噪比：等效信噪比Rsn等于后段时间区间平均绝对值Amp_T2(t)的最大值Amp_T2_Max除以前段时间区间平均绝对值Amp_T1(t)的最小值Amp_T1_Min；G、根据特征幅度比的最大值和等效信噪比的数值关系判定首波是否存在：特征幅度比的最大值Ramp_Max和等效信噪比Rsn的数值满足由实验获取的一组判定条件中的任意一条时，判定首波存在，否则判定首波不存在，其中实验获取的一组判定条件为：a.Rsn≥2.1 And Ramp_Max≥2.5b.Rsn≥2.2 And Ramp_Max≥2.0c.Rsn≥2.3 And Ramp_Max≥1.8d.Rsn≥2.4 And Ramp_Max≥1.75e.Rsn≥2.5 And Ramp_Max≥1.7f.Rsn≥2.6 And Ramp_Max≥1.65g.Rsn≥2.7 And Ramp_Max≥1.6h.Rsn≥2.8 And Ramp_Max≥1.55i.Rsn≥3.0 And Ramp_Max≥1.5j.Rsn≥4.0 And Ramp_Max≥1.45k.Rsn≥6.0 And Ramp_Max≥1.4l.Rsn≥8.0 And Ramp_Max≥1.35m.Rsn≥10.0 And Ramp_Max≥1.3n.Rsn≥15.0 And Ramp_Max≥1.25o.Rsn≥20.0 And Ramp_Max≥1.2；H、判定首波存在时，特征幅度比的最大值对应的半波就是检测得到的首波：判定首波存在时，特征幅度比的最大值Ramp_Max对应的时刻t_Ramp_Max所在的半波就是检测得到的首波。