[发明专利]一种高转速条件下高精度自匹配外形尺寸测量方法

权利要求书

1.一种高转速条件下高精度自匹配外形尺寸测量方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：

步骤1、对被检管材采集数据进行标定；

步骤2、对采集的被检管材标定信号进行周期分析；

步骤2.1、进行信号预处理，滤除异常信号；

步骤2.2、计算获取采集数据周期的标志位；

步骤2.3、对两个探头采集数据的每个周期数据重采样；

步骤3、对两探头采集数据的周期数据进行同相位数据统计分析；

步骤4、对被检管材进行信号采集；

步骤5、计算获得被检管材的外形尺寸；

按照以下公式计算某一周期某一相位角上的管材外形尺寸D_t：

D_t＝D+ΔD

其中，D为标定管标称直径；ΔD直径测量结果与标称值的差值；

其中直径测量结果与标称值的差值ΔD计算的具体步骤为：

其中，t₁和t₂为两个直探头标定后所得的管材界面波回波时间范围；tc₁、tc₂为两个直探头实际测量到的管材界面波回波时间；V为标定时的名义声速；V_mod为通过参考探头实时修正的声速；

上式中表示tc₁超出t₁范围的值，可利用下式表示：

其中，t_1max表示t₁的可信数据区间上限；t_1min表示t₁的可信数据区间下限。

2.根据权利要求1所述的一种高转速条件下高精度自匹配外形尺寸测量方法，其特征在于：所述的步骤2.2中计算获取采集数据周期的标志位的具体步骤为：

系统稳定的情况下，采集的回波时间数据t成周期状态，独立分析每个周期的数据，利用精确的周期标志位来标识周期数据的起始和结束位置；

步骤2.2.1、若检测系统中的探头旋转过程中用固定的标靶提供周期标志位，则直接获取；

步骤2.2.2、若检测系统中没有硬件提供的周期标志位，则需要给出精确的周期标志位。

3.根据权利要求2所述的一种高转速条件下高精度自匹配外形尺寸测量方法，其特征在于：所述的步骤2.2.2中在检测系统中没有硬件提供周期标志位的情况下，获得精确周期标志位的具体步骤为：

步骤2.2.2.1、取周期数据t的峰值H％的位置为特征阈值；

步骤2.2.2.2、计算获得该特征阈值上所对应的横坐标ct_i，其中，i＝1,2,3…,n；

步骤2.2.2.3、取ct_i序列的时间相邻时间差记为dct_i＝ct_i+1-ct_i；

步骤2.2.2.4、以相邻时间差dct_i相邻值进行对比，取较大/较小值位特征匹配组；

当dct_idct_i+1，即是(ct_i+1-ct_i)(ct_i+2-ct_i+1)，若选小值位特征匹配组，则应该选(ct_i+1ct_i)为一组；

步骤2.2.2.5、以特征匹配组的特征位置pt_i＝((1-pc)*ct_i+1+pc*ct_i)，其中0≤pc≤1；该特征位置即可作为采集周期标志位。