[发明专利]发射参考鉴相的超声波检测方法及设备

说明书

本申请实施例涉及一种发射参考鉴相的超声波检测方法及设备。本申请实施例的发射参考鉴相的超声波检测方法包括：生成检测信号，检测信号包括第一检测波形和第二检测波形，第一检测波形与第二检测波形的信号频率相同相位不同；将检测信号输出至被测物；接收发射波的反射或透射信号获取待检测电信号；从待检测电信号中提取第一信号片段和第二信号片段；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频谱变换，检测信号频谱，根据是否检测到中心频率为2F的频谱分量，判断第一检测波形和第二检测波形的反射或透射信号是否到达。本申请实施例的发射参考鉴相的超声波检测方法可以比较准确地开展检测、判定超声波的反射或透射信号的渡越时间。

技术领域

本申请实施例涉及超声波检测技术领域，特别是涉及一种发射参考鉴相的超声波检测方法及设备。

背景技术

超声波检测技术广泛应用于：工业、生产制造、医疗卫生、水域勘探、军事、土木建筑、智慧交通、智慧城市、人工智能、物联网等领域，并发挥重要作用。超声波检测技术能够在无损的情况下，对被测物表面、内部结构、包含物或缺陷实施检测，对人体内部情况进行检查，对水域进行勘测，对钢轨损耗缺陷进行检测，对发射源与被测目标之间的距离进行测定，以及对物与物之间实行传感、定位。

现有超声波检测技术，通常基于“单波形”(脉冲、若干周期正弦波、频率随时间变化的正弦波等)或“调制序列”(AM、PM、ASK、FSK、PSK调制序列等)形式构建超声检测信号，通过检测超声检测信号的回波与本地参考信号的对比，实现对被测物的检测。由于超声波信号在传播过程中会受到距离、温度、噪声、干扰、多普勒频偏等因素影响，导致接收信号在波形形态及幅度等方面存在较大不可控失真及波动，与本地参考信号的相似度劣化，即便是采用复杂的信道估计手段，本地参考信号仍与接收信号存在明显不同，且本地参考信号不能及时响应信道的瞬时变化，因此对超声检测信号的回波检测精度较低，误差较大。

发明内容

本申请实施例提供了一种发射参考鉴相的超声波检测方法及设备，可以比较准确地开展检测，同时，比较准确地判断超声波的反射或透射信号是否到达。

第一方面，本申请实施例提供了一种发射参考鉴相的超声波检测方法，包括步骤：

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。

可选的，如果所述第一检测信号和所述第二检测信号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，包括：

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。