[发明专利]发射参考鉴相的超声波检测方法及设备有效
申请号: | 201911293282.8 | 申请日: | 2019-12-16 |
公开(公告)号: | CN111077231B | 公开(公告)日: | 2021-08-17 |
发明(设计)人: | 赵明剑 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学 |
主分类号: | G01N29/36 | 分类号: | G01N29/36 |
代理公司: | 广州骏思知识产权代理有限公司 44425 | 代理人: | 吴静芝 |
地址: | 510640 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 发射 参考 超声波 检测 方法 设备 | ||
1.一种发射参考鉴相的超声波检测方法,其特征在于,包括:
生成检测信号,所述检测信号包括第一检测波形和第二检测波形,其中,所述第一检测波形为参考序列,第二检测波形为检测序列;所述第一检测波形和所述第二检测波形的频率F相同,持续时间同为T1,间隔时间为T2,所述第一检测波形的相位与所述第二检测波形的相位不同;
将所述检测信号进行电声转换后,形成发射波,并将所述发射波输出至被测物;
接收所述发射波的反射或透射信号,对所述反射或透射信号进行声电转换和A/D转换,获取待检测电信号;
从所述待检测电信号中提取第一信号片段和第二信号片段,其中,每次提取的第一信号片段和第二信号片段为一组信号片段;所述第一信号片段与所述第二信号片段的持续时间同为T3;所述第一信号片段和第二信号片段的间隔时间为T4,且T1+T2=T3+T4;提取完成后,以设定时间为步长平移并继续提取第一信号片段和第二信号片段,直至达到最大平移量;
对每组信号片段中的第一信号片段和第二信号片段相乘后进行频谱变换,获得第一频谱信号;
检测第一频谱信号,根据是否从第一频谱信号中检测到中心频率为2F的频谱分量,判断所述第一检测波形和所述第二检测波形的反射或透射信号是否到达。
2.根据权利要求1所述的发射参考鉴相的超声波检测方法,其特征在于,如果所述第一检测波形和所述第二检测波形之间的相位差不等于N*180°+90°,其中,N为整数,则根据是否从第一频谱信号中检测到中心频率为2F的频谱分量,判断所述第一检测波形和所述第二检测波形的反射或透射信号是否到达,或:
根据是否从第一频谱信号中检测到直流频谱分量以及中心频率为2F的频谱分量,判断所述第一检测波形和所述第二检测波形的反射或透射信号是否到达。
3.根据权利要求1所述的发射参考鉴相的超声波检测方法,其特征在于,检测第一频谱信号,根据是否从第一频谱信号中检测到中心频率为2F的频谱分量,判断所述第一检测波形和所述第二检测波形的反射或透射信号是否到达,包括:
如果在第一频谱信号中检测到中心频率为2F的频谱分量,且当中心频率为2F的频谱分量波形的宽度达到最小值时,根据公式t=τ/f+Δ计算所述待检测电信号中,第一检测波形和第二检测波形的反射或透射信号到达的渡越时间t,其中,f为AD采样频率、Δ为时间补偿值,τ为当前的平移量。
4.根据权利要求1所述的发射参考鉴相的超声波检测方法,其特征在于,从所述待检测电信号中提取第一信号片段和第二信号片段,包括:
从所述待检测电信号的起始时刻起,通过第一时间窗口和第二时间窗口对所述待检测电信号进行提取,其中,所述第一时间窗口和所述第二时间窗口的时长为T3,所述第一时间窗口与所述第二时间窗口之间的间隔时间为T4,所述第一时间窗口提取的信号为第一信号片段,所述第二时间窗口提取的信号为第二信号片段;
提取完成后,以设定时间为步长平移所述第一时间窗口和所述第二时间窗口,并提取当前第一时间窗口和第二时间窗口中的信号,直至提取到所述待检测电信号的结束时刻。
5.根据权利要求1所述的发射参考鉴相的超声波检测方法,其特征在于,从所述待检测电信号中提取第一信号片段和第二信号片段,包括:
对所述待检测电信号进行移位寄存;
选取寄存地址为d~[(d+DT3)-1]、以及地址为[(d+DT3)+DT4]~{[(d+DT3)+DT4]+DT3-1}的两段信号进行提取,其中,d为第一位选取的寄存地址,DT3对应的时间长度为T3、DT4对应的时间长度为T4,被提取的两段信号分别为所述第一信号片段和所述第二信号片段;
提取完成后,进行移位寄存操作,每平移一个步进即再次对当前寄存地址中的信号进行提取,直至平移量达到上限。
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